1 、 Biến đổi hóa học
Biến đổi hóa học bao gồm biến đổi đồng trùng hợp, phản ứng ghép và clo hóa.
Copolymerization modification: sự đồng trùng hợp của monome vinyl clorua với monome khác. Ví dụ, nó được đồng trùng hợp với vinyl axetat, vinylidene clorua, acrylonitrile, acrylate, anhydrit maleic và các monome khác để cải thiện hiệu suất xử lý đúc, giảm nhiệt độ đúc hoặc phát triển các ứng dụng mới hoặc xuất hiện dưới dạng vật liệu mới.
Phản ứng ghép: đưa một nhóm monome khác hoặc một polyme khác vào chuỗi bên PVC để thực hiện phản ứng ghép. Ví dụ, etylen vinyl axetat được ghép với vinyl clorua để kiểm soát số lượng và mức độ trùng hợp của các bộ phận ghép vinyl clorua, để cải thiện tính chất va đập, độ giòn ở nhiệt độ thấp và khả năng chống lão hóa của vật liệu biến đổi này.
Clo hóa: clo hóa PVC bằng phương pháp huyền phù pha nước (hoặc phương pháp pha khí) để tăng hàm lượng clo từ 57% lên khoảng 65%. Mục đích của việc sửa đổi này là cải thiện khả năng chịu nhiệt của PVC. Nhiệt độ phục vụ cao hơn 35 ~ 40 ℃ so với PVC ban đầu, được gọi là polyvinyl clorua clo hóa (CPVC).
Tỷ trọng của CPVC cao hơn PVC là 1,7 g / cm3. Tính năng chống cháy của CPVC tốt hơn PVC và độ bền kéo cũng tốt hơn PVC. Nhược điểm là độ bền va đập thấp.
CPVC khó hình thành và xử lý, và nhiệt độ hình thành của nó cao hơn PVC 10 ~ 20 ℃; Phạm vi điều chỉnh nhiệt độ hẹp; Lượng chất ổn định nhiều hơn 1 ~ 2 lần so với PVC; Lượng dầu nhờn cũng nhiều hơn PVC.
CPVC có thể sản xuất các sản phẩm bằng cách ép đùn, ép và gia công. CPVC có thể được sử dụng cho ống, tấm, cấu hình, vật liệu tạo bọt, chất kết dính, lớp phủ, chất điều chỉnh, v.v.
2 、 Sửa đổi vật lý
Biến đổi vật lý là cải thiện các đặc tính của nó bằng cách thêm các chất phụ gia khác nhau hoặc làm đầy, pha trộn và tăng cường.
Ví dụ, bổ sung ACR để cải thiện tính chất tạo hình và gia công của vật liệu PVC; Thêm chất bôi trơn bên trong và bên ngoài hoặc sáp polyetylen để cải thiện độ nhớt và tính lưu động của vật liệu; Thêm chất ổn định nhiệt để cải thiện độ ổn định nhiệt của vật liệu trong quá trình đúc và giảm nhiệt độ phân hủy của chúng; Bổ sung chất chống oxy hóa và chống tia cực tím để nâng cao tuổi thọ lão hóa của sản phẩm; Thêm chất hóa dẻo để cải thiện hiệu suất hóa dẻo của vật liệu và tăng độ mềm của sản phẩm. Sửa đổi chất độn là cải thiện một số đặc tính bằng cách thêm chất độn vô cơ hoặc hữu cơ.
Chẳng hạn như thêm chất độn gỗ để giảm trọng lượng riêng của sản phẩm PVC và đóng vào gỗ; Thêm bột kim loại, chẳng hạn như bột đồng và bột nhôm, để cải thiện độ dẫn điện của sản phẩm; Thêm bột từ tính ferit để cải thiện tính chất từ tính của sản phẩm; Bổ sung canxi cacbua để cải thiện độ cứng của sản phẩm và đồng thời giảm chi phí nguyên liệu; Bùn đỏ được thêm vào để cải thiện khả năng chịu nhiệt và chống lão hóa ánh sáng của sản phẩm, đồng thời giảm chi phí vật liệu.
Điều chỉnh hỗn hợp là để thu được cái gọi là" hợp kim polyme" bằng cách thêm một hoặc hai polyme (cao su, nhựa, chất đàn hồi, v.v.) và trộn, để cải thiện tính lưu động hoặc độ dai va đập của PVC. Ví dụ, các polyme khác có thể được pha trộn với PVC bao gồm copolyme acrylonitrile butadiene styrene (ABS), Methyl Methacrylate Butadiene Styrene Copolymer (MBS), polyacrylate, polyethylene clo hóa (CPE), đồng trùng hợp ethylene vinyl acetate (EVA), cao su nitrile, ethylene propylene cao su, polyvinyl clorua clo hóa (CPVC), dioctyl maleat, v.v.
1) PVC / NBR BLENDS
Khả năng tương thích: cao su nitrile (NBR) là một polyme phân cực. Khả năng tương thích với PVC tăng lên khi hàm lượng acrylonitril trong NBR tăng lên. Khi nội dung của an là 40% thì khả năng tương thích là tốt nhất. Khi PVC và NBR được pha trộn cơ học ở 150 ℃, người ta thấy rằng hệ thống PVC / NBR có thể tạo thành một hệ thống liên kết chéo một phần ngay cả khi không có tác nhân liên kết chéo trong hệ thống.
Độ bền va đập: khi hàm lượng của an là 20%, độ bền va đập của hỗn hợp với PVC là cao nhất.
Độ bền kéo: quy luật thay đổi của độ bền kéo và độ bền va đập của hỗn hợp PVC / NBR là khác nhau: nó tăng lên khi hàm lượng acrylonitril trong NBR tăng lên. Khi nội dung nhỏ hơn 50%, có một mối quan hệ tuyến tính giữa chúng.
Đơn xin:
So với PVC không biến tính, hỗn hợp PVC / NBR có độ đàn hồi, độ bền kéo, khả năng chống mài mòn và chống dầu tốt hơn. Khả năng kháng dung môi đã được cải thiện đáng kể. Hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giày lao động chịu dầu, chống ăn mòn và chống trượt, các miếng đệm làm kín khác nhau, ống thổi và các loại ống mềm khác. Vật liệu bọc dây, các bộ phận cách điện và nhựa xốp.
NBR là cao su không bão hòa nên khả năng chống chịu với thời tiết không tốt, có thể cải thiện bằng cách lưu hóa.
2) Hỗn hợp PVC / EPDM
EPDM là một terpolyme của ethylene propylene diene, là cao su mềm ở nhiệt độ phòng. EPDM là một polyme không phân cực, do đó, khả năng tương thích giữa EPDM và PVC là rất kém. Hợp chất mercaptan thành phần thứ ba được thêm vào hệ thống pha trộn như là chất tương hợp để cải thiện tính tương thích giữa hai pha. Trong quá trình pha trộn, một đầu của hợp chất mercaptan phản ứng với PVC để tạo thành vật liệu ghép, và đầu kia được quấn bằng EPDM. Chức năng của nó cũng giống như chất kết nối được sử dụng trong vật liệu composite nền polyme. Thông qua hoạt động của chất tương hợp, giao diện giữa PVC và EPDM được tăng cường, để đạt được mục đích sửa đổi và tăng cường độ dẻo dai. Độ bền tác động khía của hỗn hợp với hợp chất mercaptan cao hơn gấp 6 lần so với nhựa nền PVC.
3) Hỗn hợp PVC / MBS
Nhựa MBS là một loại polyme cao thu được bằng cách ghép đồng trùng hợp của axit metacrylic và styren lên polybutadien hoặc cao su diphenyl. Trong chuỗi phân tử polyme, styren là một phân đoạn cứng và cao su polybutadien hoặc styren butadien là một phân đoạn linh hoạt. Tác dụng hiệp đồng của cả hai mang lại cho các phân tử MBS tính linh hoạt tốt.
MBS và PVC có các thông số hòa tan tương tự nhau và chúng có thể tạo thành một hệ thống pha trộn với khả năng tương thích tốt. Chỉ có một nhiệt độ chuyển thủy tinh Tg (89,14 ℃) ở nhiệt độ cao, nằm giữa hai TG.
Quan sát SEM cho thấy rằng trong hệ thống này, các đoạn MS trong pha MBS tạo thành" pha liên tục" có khả năng tương thích tốt với pha PVC, trong khi các phân đoạn cao su được phân tán trong pha liên tục và tạo thành vi" pha phân tán" ;. Khi chịu tác động, các vết nứt có thể hình thành giữa đoạn chuỗi cao su pha phân tán và pha liên tục để hấp thụ và truyền năng lượng va chạm. Hiệu quả dẻo dai đạt được.
Việc bổ sung MBS giúp PVC có được cả độ dẻo dai và khả năng truyền ánh sáng, vì vậy MBS được gọi là chất điều chỉnh tác động trong suốt của PVC.
4) Hệ thống hỗn hợp PVC / ABS
Khả năng tương thích: ABS là chất đồng trùng hợp acrylonitril butadien styren. Giống như MBS, nó có các phân đoạn xích cứng và phân đoạn xích cao su linh hoạt. ABS và PVC có các thông số hòa tan tương tự nhau và tương thích trong nhiệt động hóa học. Từ việc phân tích cấu trúc phân tử, chuỗi phân tử ABS chứa một số lượng lớn các phân đoạn acrylonitril, có lực tác động mạnh với các phân tử PVC, và chúng có thể tạo thành một hệ thống tương thích tốt.
Cường độ va đập: cường độ va đập của hỗn hợp lớn hơn bất kỳ nguyên liệu thô nào; Khi PVC / ABS=70/30, cường độ va đập của hỗn hợp đạt mức tối đa.
Hiệu suất nhiệt độ cao: điểm hóa mềm của PVC tương đối thấp ở 75-85 ℃; Điểm làm mềm của ABS là 105 ℃. Do đó, hiệu suất nhiệt độ cao của PVC có thể được cải thiện sau khi pha trộn.
Khả năng xử lý: với sự gia tăng của tỷ lệ ABS, chỉ số tan chảy cho thấy một xu hướng tăng. Tăng tính lưu động cải thiện khả năng xử lý.
Phụ gia: chất tương hợp, chất dẻo, chất ổn định nhiệt, chất chống oxy hóa, chất tăng cường, chất bôi trơn, v.v.
Ứng dụng: ép đùn để sản xuất đĩa, ống và vật liệu dị hình. Nó có thể thay thế ABS trong các sản phẩm hành lý. Nó cũng có thể được sử dụng để ép phun để sản xuất thiết bị dệt, bộ phận máy, bảng thiết bị, v.v.
5) Hỗn hợp PVC / ACR
Là một chất điều chỉnh của nhựa PVC cứng, ACR có thể được chia thành phụ gia xử lý và phụ gia tác động.
Chất trợ xử lý chủ yếu là để giảm thời gian hồ hóa của vật liệu PVC cứng. Nó thuận tiện cho quá trình xử lý thứ cấp như tạo hình nóng.
ACR chống va đập tạo thành" lõi-vỏ" kết cấu. Vỏ có khả năng tương thích tốt với PVC; Cốt lõi của nó đóng vai trò tạo độ dẻo dai tuyệt vời trong hệ thống pha trộn.
ACR là công cụ sửa đổi trong suốt thành công nhất sau MBS.
6) Hệ thống hỗn hợp PVC / EVA
EVA là etylen vinyl axetat. Hỗn hợp PVC / EVA có thể được sản xuất bằng cách trộn cơ học (chủ yếu là trộn nóng chảy) và trộn đồng trùng hợp ghép. PVC và Eva chỉ có tính tương thích vừa phải, vì vậy Hỗn hợp PVC / EVA được điều chế bằng cách trộn cơ học có miền pha lớn; Miền pha của Hỗn hợp PVC / EVA được chuẩn bị bằng phương pháp trộn đồng trùng hợp ghép là tốt.
Cấu trúc hình thái của hỗn hợp PVC / EVA cũng liên quan trực tiếp đến tỷ lệ pha trộn của hai polyme. Nếu EVA nhỏ hơn 7-8% trong PVC / EVA bằng cách pha trộn cơ học, thì PVC là một pha liên tục, bao quanh các hạt EVA, nhưng khi vượt quá 7 ~ 8%, EVA chuyển thành liên tục và bao quanh các hạt PVC. Do đó, vùng đảo pha của sự pha trộn này là hàm lượng EVA 7 ~ 8%.
Một trong những ưu điểm nổi bật của PVC / EVA Blends là tính linh hoạt của chúng tốt hơn đáng kể so với PVC. Theo lượng EVA có trong PVC / EVA Blends, chúng cũng được chia thành hai loại chính: cứng và mềm; Mức độ làm mềm của hỗn hợp PVC / EVA mềm tương đương với PVC mềm với 40 hoặc 60 phần chất hóa dẻo, nhưng nó có đặc tính nhiệt độ thấp tốt hơn, hiệu ứng dẻo ổn định và cảm giác tay tốt hơn so với loại sau.
Hỗn hợp đồng trùng hợp ghép PVC / EVA
Trong hỗn hợp đồng trùng hợp ghép PVC / EVA, với sự gia tăng của hàm lượng EVA, hiệu quả hóa dẻo cũng tăng lên, nhưng độ bền kéo giảm, độ thoáng khí tăng và độ truyền sáng giảm.
Nói chung, trọng lượng phân tử của chất đồng trùng hợp ghép EVA và eva-pvc càng nhỏ thì độ cứng càng thấp và hỗn hợp đồng trùng hợp ghép PVC / EVA càng mềm.
Đơn xin:
PVC / EVA Blends được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm cứng và mềm. Sản phẩm cứng chủ yếu là ống chịu va đập đùn, cũng được sử dụng để sản xuất tấm va đập và vật liệu có hình dạng đặc biệt đùn. Sản phẩm cứng cũng bao gồm gỗ tổng hợp ít tạo bọt, sản phẩm ép phun (phụ kiện đường ống chịu va đập, bộ phận công nghiệp),… Sản phẩm mềm chủ yếu là màng chống lạnh, màng, da nhân tạo, dây cáp và vật liệu xốp.
Ngoài ra, các đặc tính của PVC có thể được cải thiện bằng cách tăng cường sửa đổi, sửa đổi liên kết ngang, sửa đổi tạo bọt, sửa đổi bức xạ và các phương pháp sửa đổi khác. Ví dụ, bột mica với tỷ lệ khía cạnh lớn được sử dụng để gia cố; Độ bền được cải thiện bằng cách liên kết chéo với diisopropyl peroxide (DCP); Chất tạo bọt Azodicarbonamide được sử dụng để giảm trọng lượng riêng của sản phẩm PVC, bức xạ coban được sử dụng để cải thiện độ bền, v.v.
