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塑料加工过程中,随着温度的升高,PVC的强度和刚性随之增大,但抗冲击强度在达到最大值后逐渐下降,因此存在一个最佳加工温度,即最佳塑化度的问题。硬质PVC的塑化度在60%-70%时,可获得较好的抗冲击性能。相同的助剂配方和加工条件下,制品的塑化度随着加工温度升高而提高,在同一加工温度下,相对分子量低的,其制品的塑化度要比相对分子量高的要高一些。
由于氯化聚乙烯中大量的氯原子存在,使CPE成为极性聚合物,且PVC有相同的极性基团,它作为弹性体,在结构上有很多优点,因而赋予了CPE良好的综合性能。CPE的改性效果与其分子参数有关,所以根据PVC/CPE共混物不同的性能要求,应选用性能有所区别的CPE。一般情况下,适宜采用由低分子量的聚乙烯氯化制得的CPE,因为他对PVC有较好的塑化效果。且对改进PVC的
塑料加工流动性更有利。有了有利于PVC与CPE相溶,使两相组分在共混时容易均匀分散,应选用结晶度低的CPE。CPE的用量一般控制在8-12PHR为宜。此时CPE在共混体系中连续均匀的分布,能形成连续的网状结构,使共混体系的冲击强度增幅很大。
当用量超过20PHR时,会有部分的CPE形成凝胶状,这样在两相的界面上就不会有适宜的CPE颗粒来吸收冲击能,同时由于部分的CPE聚集,弹性拉伸强烈,分子链纵向取向加大,使型材加热后尺寸变化率增大。而且由于CPE分子结构中氯原子的无规则分布,导致共混体系的其他力学性能下降。
聚氯乙烯通常为含氯30%-40%的非结晶体或微橡胶类物质。由于氯化聚乙烯与PVC有相近的溶解度参数,具有一定的相容性但又不完全相容,形成在共混物中同时存在的两相。两相界面处一定的粘着力,在宏观上相溶,在微观上分离。在一定温度、一定强度、一定频率的作用下具有韧性。此时,CPE为均匀的网状结构,包裹了PVC颗粒,使冲击外力为橡胶相的粘弹形变所消耗,同时又为相界面粘着力束缚于PVC基体中。
PVC树脂是一种多重粒子,不论单独的PVC成型过程,还是PVC共混物形成过程,都必须通过塑化破坏其多重粒子结构。将其初级粒子释放出来,才能保证生产的型材力学性能。因此在PVC/CPE共混改性体系中,须保证PVC粒子的塑化度,并在PVC/CPE共混物的形态结构及性能上反映出来。
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