1 、 modificação química
A modificação química inclui modificação de copolimerização, reação de enxerto e cloração.
Modificação de copolimerização: copolimerização do monômero de cloreto de vinila com outros monômeros. Por exemplo, é copolimerizado com acetato de vinil, cloreto de vinilideno, acrilonitrila, acrilato, anidrido maleico e outros monômeros para melhorar o desempenho do processamento de moldagem, reduzir a temperatura de moldagem ou desenvolver novas aplicações ou aparecer como novos materiais.
Reação do enxerto: introduza outro grupo de monômero ou outro polímero na cadeia lateral do PVC para a reação do enxerto. Por exemplo, etileno vinil acetato é enxertado com cloreto de vinila para controlar o número e o grau de polimerização das peças enxertadas com cloreto de vinila, de modo a melhorar as propriedades de impacto, fragilidade em baixa temperatura e resistência ao envelhecimento deste material modificado.
Cloração: clorar o PVC pelo método de suspensão em fase aquosa (ou método em fase gasosa) para aumentar o teor de cloro de 57% para cerca de 65%. O objetivo dessa modificação é melhorar a resistência ao calor do PVC. A temperatura de serviço é 35 ~ 40 ℃ mais alta do que o PVC original, que é chamado de cloreto de polivinila clorado (CPVC).
A densidade do CPVC é maior do que a do PVC, que é de 1,7 g / cm3. O desempenho do retardador de chamas do CPVC é melhor do que o do PVC e a resistência à tração também é melhor do que a do PVC. A desvantagem é a baixa resistência ao impacto.
O CPVC é difícil de formar e processar, e sua temperatura de formação é 10 ~ 20 ℃ mais alta que a do PVC; Faixa estreita de regulação de temperatura; A quantidade de estabilizador é 1 ~ 2 vezes mais do que a de PVC; A quantidade de lubrificante também é superior ao PVC.
O CPVC pode produzir produtos por extrusão, injeção e calandragem. O CPVC pode ser usado para tubos, placas, perfis, materiais espumantes, adesivos, revestimentos, modificadores, etc.
2 、 Modificação física
A modificação física visa melhorar suas propriedades adicionando vários aditivos ou preenchendo, misturando e fortalecendo.
Por exemplo, adicionar ACR para melhorar as propriedades de formação e processamento de materiais de PVC; Adicione lubrificantes internos e externos ou cera de polietileno para melhorar a viscosidade e fluidez dos materiais; Adicione estabilizador de calor para melhorar a estabilidade térmica dos materiais durante a moldagem e reduzir sua temperatura de decomposição; Adicionar agente antioxidante e anti-ultravioleta para melhorar o envelhecimento dos produtos; Adicione plastificante para melhorar o desempenho de plastificação dos materiais e aumentar a maciez dos produtos. A modificação do enchimento visa melhorar algumas propriedades adicionando enchimentos orgânicos ou inorgânicos.
Como adicionar pó de enchimento de madeira para reduzir a gravidade específica dos produtos de PVC e perto da madeira; Adicionar pó metálico, como pó de cobre e pó de alumínio, para melhorar a condutividade do produto; Adicionar pó magnético de ferrite para melhorar as propriedades magnéticas dos produtos; Adicionar carboneto de cálcio para melhorar a dureza dos produtos e reduzir o custo do material ao mesmo tempo; A lama vermelha é adicionada para melhorar a resistência ao calor e ao envelhecimento da luz dos produtos e, ao mesmo tempo, reduzir o custo do material.
A modificação da mistura é para obter a chamada&liga de polímero &. adicionando um ou dois polímeros (borracha, plástico, elastômero, etc.) e misturando, de modo a melhorar a fluidez ou a resistência ao impacto do PVC. Por exemplo, outros polímeros que podem ser misturados com PVC incluem copolímero de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), copolímero de metil metacrilato butadieno estireno (MBS), poliacrilato, polietileno clorado (CPE), copolímero de etileno vinil acetato (EVA), borracha nitrílica, etileno propileno borracha, cloreto de polivinila clorado (CPVC), maleato de dioctilo, etc.
1) MISTURAS DE PVC / NBR
Compatibilidade: borracha nitrílica (NBR) é um polímero polar. A compatibilidade com o PVC aumenta com o aumento do conteúdo de acrilonitrila no NBR. Quando o conteúdo de um é 40%, a compatibilidade é a melhor. Quando o PVC e o NBR foram misturados mecanicamente a 150 ℃, foi descoberto que o sistema PVC / NBR poderia formar um sistema de reticulação parcial, mesmo se não houvesse agente de reticulação no sistema.
Resistência ao impacto: quando o teor de um é de 20%, a resistência ao impacto da mistura com PVC é maior.
Resistência à tração: a lei de mudança da resistência à tração e resistência ao impacto das misturas de PVC / NBR é diferente: ela aumenta com o aumento do teor de acrilonitrila no NBR. Quando o conteúdo é inferior a 50%, existe uma relação linear entre eles.
Aplicativo:
Em comparação com o PVC não modificado, a mistura de PVC / NBR tem melhor elasticidade, resistência à tração, resistência ao desgaste e resistência ao óleo. A resistência ao solvente foi significativamente melhorada. Atualmente, é amplamente utilizado na produção de sapatas de trabalho resistentes a óleo, resistentes à corrosão e antiderrapantes, várias juntas de vedação, foles e outros tubos flexíveis. Materiais de cobertura de fios, peças de isolamento elétrico e plásticos de espuma.
NBR é borracha insaturada, portanto sua resistência às intempéries não é boa, o que pode ser melhorado por vulcanização.
2) Misturas de PVC / EPDM
EPDM é um terpolímero de etileno propileno dieno, que é uma borracha macia em temperatura ambiente. O EPDM é um polímero apolar, portanto a compatibilidade entre o EPDM e o PVC é muito baixa. O terceiro componente do composto de mercaptano é adicionado ao sistema de mistura como compatibilizante para melhorar a compatibilidade entre as duas fases. No processo de mistura, uma extremidade do composto de mercaptano reage com o PVC para formar o material de enxerto e a outra extremidade é enrolada com EPDM. Sua função é semelhante à do agente de acoplamento usado em materiais compósitos à base de polímeros. Através da ação do compatibilizante, a interface entre o PVC e o EPDM é reforçada, de forma a atingir o objetivo de modificação e tenacificação. A resistência ao impacto com entalhe das misturas com compostos de mercaptano foi mais de 6 vezes maior do que a da resina de matriz de PVC.
3) Misturas de PVC / MBS
A resina MBS é um tipo de polímero alto obtido enxertando o copolímero de ácido metacrílico e estireno em polibutadieno ou borracha difenila. Na cadeia molecular do polímero, o estireno é um segmento rígido e o polibutadieno ou borracha de estireno butadieno é um segmento flexível. O efeito sinérgico dos dois dá às moléculas MBS boa flexibilidade.
MBS e PVC têm parâmetros de solubilidade semelhantes e podem formar um sistema de mistura com boa compatibilidade. Há apenas uma temperatura de transição vítrea Tg (89,14 ℃) em alta temperatura, que está entre os dois TG.
A observação SEM mostrou que neste sistema, os segmentos MS na fase MBS formaram uma fase contínua&&. com boa compatibilidade com a fase de PVC, enquanto os segmentos de borracha foram dispersos na fase contínua e formaram uma micro&fase dispersa &. Quando submetidas a impacto, podem ser formadas fissuras entre o segmento da cadeia de borracha da fase dispersa e a fase contínua para absorver e transferir a energia do impacto. Consegue-se um bom efeito de endurecimento.
A adição de MBS torna possível ao PVC obter resistência e transmissão de luz, então MBS é chamado de modificador de impacto transparente do PVC.
4) Sistema de mistura de PVC / ABS
Compatibilidade: ABS é copolímero de acrilonitrila butadieno estireno. Como o MBS, possui segmentos de corrente rígida e segmentos de corrente de borracha flexível. ABS e PVC têm parâmetros de solubilidade semelhantes e são compatíveis em termodinâmica química. A partir da análise da estrutura molecular, a cadeia molecular do ABS contém um grande número de segmentos de acrilonitrila, que tem grande força com as moléculas de PVC, e podem formar um bom sistema de compatibilidade.
Resistência ao impacto: a resistência ao impacto da mistura é maior do que a de qualquer matéria-prima; Quando PVC / ABS=70/30, a resistência ao impacto da mistura atinge o máximo.
Desempenho em alta temperatura: o ponto de amolecimento do PVC é relativamente baixo em 75-85 ℃; O ponto de amolecimento do ABS é 105 ℃. Portanto, o desempenho do PVC em altas temperaturas pode ser melhorado após a mistura.
Processabilidade: com o aumento do índice de ABS, o índice de fusão apresenta uma tendência ascendente. O aumento da fluidez melhora a processabilidade.
Aditivos: compatibilizante, plastificante, estabilizador de calor, antioxidante, agente de endurecimento, lubrificante, etc.
Aplicação: extrusão para produção de placas, tubos e materiais heterossexuais. Ele pode substituir o ABS em produtos de bagagem. Também pode ser usado para moldagem por injeção para fabricar equipamentos têxteis, peças de máquinas, painéis de instrumentos, etc.
5) Misturas de PVC / ACR
Como um modificador da resina de PVC rígido, o ACR pode ser dividido em aditivos de processamento e aditivos de impacto.
Os auxiliares de processamento destinam-se principalmente a reduzir o tempo de gelificação de materiais de PVC rígido. É conveniente para processamento secundário, como conformação a quente.
O ACR resistente ao impacto forma um&núcleo-concha &. estrutura. O shell tem boa compatibilidade com PVC; Seu núcleo desempenhou um excelente efeito de endurecimento no sistema de mistura.
ACR é o modificador transparente de maior sucesso depois do MBS.
6) Sistema de Mistura PVC / EVA
EVA é acetato de etileno vinil. As misturas de PVC / EVA podem ser produzidas por mistura mecânica (principalmente mistura por fusão) e mistura de copolimerização de enxerto. PVC e Eva têm compatibilidade apenas moderada, portanto, as misturas de PVC / EVA preparadas por mistura mecânica têm grandes domínios de fase; O domínio de fase de misturas de PVC / EVA preparadas pelo método de combinação de copolimerização de enxerto é bom.
A estrutura morfológica da mistura PVC / EVA também está diretamente relacionada à proporção de mistura dos dois polímeros. Se o EVA for menor que 7-8% em PVC / EVA por mistura mecânica, o PVC é uma fase contínua, que envolve as partículas de EVA, mas quando excede 7 ~ 8%, o EVA muda para contínuo e envolve as partículas de PVC. Portanto, a zona de reversão de fase desta mistura é de 7 ~ 8% de conteúdo de EVA.
Uma das vantagens notáveis das misturas de PVC / EVA é que sua flexibilidade é significativamente melhor do que a do PVC. De acordo com a quantidade de EVA contida nas Blendas de PVC / EVA, elas também são divididas em dois tipos principais: duras e moles; O grau de amolecimento da mistura de PVC / EVA macio é equivalente ao do PVC macio com 40 ou 60 partes de plastificante, mas tem melhores características de baixa temperatura, efeito plastificante estável e boa sensação ao toque do que o último.
Mistura de copolimerização de enxerto de PVC / EVA
Na mistura de copolimerização de enxerto de PVC / EVA, com o aumento do teor de EVA, o efeito plastificante também aumentou, mas a resistência à tração diminuiu, a permeabilidade ao ar aumentou e a transmitância de luz diminuiu.
Geralmente, quanto menor o peso molecular de EVA e copolímero de enxerto eva-pvc, menor a dureza e mais macia a mistura de copolímero de enxerto de PVC / EVA.
Aplicativo:
As misturas de PVC / EVA são amplamente utilizadas na produção de produtos duros e macios. Os produtos duros são principalmente tubos de impacto extrudados, que também são usados para produzir placas de impacto e materiais extrudados de formato especial. Os produtos duros também incluem madeira sintética com baixa formação de espuma, produtos de moldagem por injeção (acessórios para tubos de impacto, peças industriais), etc. Os produtos macios são principalmente filmes resistentes ao frio, filmes, couro artificial, cabos e materiais de espuma.
Além disso, as propriedades do PVC podem ser melhoradas por modificação de reforço, modificação de reticulação, modificação de espuma, modificação de radiação e outros métodos de modificação. Por exemplo, pó de mica com grande proporção de aspecto é usado para reforço; A resistência foi melhorada pela reticulação com peróxido de diisopropila (DCP); O agente espumante de azodicarbonamida é usado para reduzir a gravidade específica dos produtos de PVC, a radiação de cobalto é usada para melhorar a resistência, etc.
