CPVC_PVC_CPE三元共混改性的應(yīng)用

1、CPVC/PVC/CPE 三元共混改性的應(yīng)用嚴(yán)海標(biāo) 酈華興 陳名華(湖北工學(xué)院化工系 , 武漢 430068研究了 CPVC/PVC/CPE 三元共混物的物理力學(xué)性能和流變性能 。 結(jié)果表明 :共混物的維卡軟化溫度 、 拉伸屈服強(qiáng) 度和熔體粘度隨 CPVC 用量的增加而明顯增加 ;CPE 的用量為 48PHR 。關(guān)鍵詞 :CPVC/PVC/CPE 共混物 共混改性 物理力學(xué)性能 CPVC 是 PVC 樹脂經(jīng)氯化反應(yīng)的產(chǎn)物 , 含氯量一般為 62%72%。其特點是 :機(jī)械強(qiáng)度高 ,蝕性好 , 自熄阻燃性好 , 熔體溫度高 ,想的耐熱性塑料 , , 近 年來 , 1,2CPVC/ PVC/CPE

2、, 旨在獲得耐熱溫度高 、 力學(xué) 性能好 、 成型加工容易的共混改性材料 。1 實驗部分1. 1 實驗材料CPVC 樹脂 , 懸浮法 , 氯含量 66%, 日本三菱孟山 都公司 ; PVC 樹脂 ,S1000, 山東齊魯石化公司氯堿廠 ; CPE ,135A , 山東濰坊化工廠 。1. 2 實驗設(shè)備XKA -160A 型熱煉機(jī) , 廣東湛江橡膠機(jī)械廠 ; QLB -25型平板硫化機(jī) , 上海第一橡膠機(jī)械廠 ;LJ -500型拉力試驗機(jī) , 廣州材料試驗機(jī)廠 ;X JJ -5型簡支 梁沖擊試驗機(jī) , 承德試驗機(jī)總廠 ; XWB -300A 型維卡 軟化點測定儀 , 承德試驗機(jī)總廠 ; HAA K

3、E -90型轉(zhuǎn)矩 流變儀 , 德國哈克公司 。1. 3 性能測試共混物拉伸強(qiáng)度、 沖擊強(qiáng)度 、 維卡軟化點按 G B/ T1040-92、 G B/T1043-92和 G B1633-79標(biāo)準(zhǔn)測 試 。 轉(zhuǎn)矩流變試驗條件 :溫度 185 , 轉(zhuǎn)速 50r/min 。 2 結(jié)果與討論211 CPVC/PVC/CPE 共混物的耐熱性能CPVC /PVC/CPE 共混物維卡軟化溫度 (t v 與 CPVC 含量的關(guān)系如圖 1所示 。由圖 1可知 , 固定 CPE 用量為 4份不變 , 當(dāng) CPV 用量小于 25%, t v 基本 保持不變 , 與 PVC 維卡軟化溫度相接近 。 當(dāng) CPVC 用 量

4、 >25%時 , 隨著 CPVC 用量的增加 , t v 呈直線顯著 上升 , 且當(dāng) CPVC 用量 50%時 , t v >90 , 共混物的 。圖 1 共混物 t v 與 CPVC 用量的關(guān)系Fig 1Relation of blends t v with CPVC contentCPE 為 4份2. 2 CPVC/PVC/CPE 共混物的力學(xué)性能CPVC 、 PVC 、 CPE 三種組分的分子結(jié)構(gòu)相似 , 極 性相似 , 共混物微區(qū)相界面相容性好 。 CPE 為相容 劑 , 可改善 CPVC 的脆性 。 CPVC/PVC/CPE 共混物 力學(xué)性能 (拉伸屈服強(qiáng)度和無缺口沖擊強(qiáng)

5、度 與 CPVC 用量如圖 2、 圖 3所示 。圖 2 共混物拉伸屈服強(qiáng)度與 CPVC 和 CPE 用量的關(guān)系 Fig 2Relation of tensile yield strength of CPVC/PVC/CPE with CPVC and CPE contentCPE 用量 1-4份 ;2-8份 ;3-10份第 27卷第 5期 1999年 9月 塑料工業(yè)CHINA PLASTICS INDUSTR YVol 27No 5 Sept 1999作者簡介 :嚴(yán)海標(biāo) ,34歲 , 講師 , 碩士 , 主要從事高分子教學(xué)和高分子材料共混改性及成型加工等科研工作 。 已發(fā)表論文十余 篇 。 圖

6、 3 共混物無缺口沖擊強(qiáng)度與 CPVC 和 CPE 用量的關(guān)系Fig 3 Relation of Izod unnotched impact strength of CPVC/PVC/CPE with CPVC and CPE contentCPE 用量 1-10份 ;2-8份 ;34由圖 2、 圖 3可知 ,CPE 用量增加 , 無缺口沖擊 強(qiáng)度明顯降低 , CPE 用量增加 , 無缺口沖 擊強(qiáng)度下降趨緩 。 CPVC 用量不變 , 隨著 CPE 用 量增加 , 共混物拉伸屈服強(qiáng)度逐漸降低但無缺口沖擊 強(qiáng)度大幅度增加 , 斷裂表面由完全脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)椴?分韌性斷裂 。2. 3 CPVC/PV

7、C/CPE 共混物的流變性能CPVC /PVC/CPE 共混物的流變性能見表 1、 表 2。由表 1可知 , 純 CPVC 的凝膠化時間相當(dāng)短 , 單位時間輸入能量大 , 平衡轉(zhuǎn)矩相當(dāng)高 , 說明 CPVC 樹脂 很容易塑化 , 塑化功率消耗特別大 , 加工溫度高 , 且熔 體粘度高 , 流動性差 , 單獨(dú)成型加工相當(dāng)難以實現(xiàn) 。 當(dāng) CPVC 用量由 0%增加到 70%時 , 共混物的凝膠化時 間由 240s 減少到 115s , 減少了 50%; 平衡轉(zhuǎn)矩由 10. 6N m 增加到 18. 7N m , 增加了 76. 4%; 單位時間輸入 能量由 9. 8N m min -1增加到 1

8、810N m min -1, 增加 了 84%。 由于共混物的凝膠化時間與塑化能力成反 比 , 平衡轉(zhuǎn)矩與熔體粘度成正比 , 單位時間輸入能量與 功率消耗或加工溫度成正比 , 隨著 CPVC 用量增加 ,共混物的塑化能力增強(qiáng) , 塑化速度加快 ; 熔體粘度明顯增大 , 流動性變差 , 功率消耗增大 , 加工溫度明顯升高 , 加工溫度與其熱分解溫度更加接近 , 熔體熱穩(wěn)定性下 降 , 加工可停留時間縮短 , 操作難度增大 , 由表 2可知 , CPVC 用量為 70%不變 ,CPE 用量 4份增加到 12份 時 , 共混物凝膠化時間維持 115s 基本不變 , 平衡轉(zhuǎn)矩 由 18. 7N m 增

9、加到 23. 8N m , 增加 27%, 熔體粘度有 所增加 ; 單位時間輸入能量由 m min -1增加到 19. 2N m -1, , 變 , 1共混物的流變性能proprety of CPVC/PVC/CPE blend流變指標(biāo)CPVC 用量 , %030507010凝膠時間 /s24015013511530平衡轉(zhuǎn)矩 /N m10. 613. 016. 818. 746. 0單位時間輸入能量 /(N m min -19. 814. 016. 318. 043. 7 注 :CPE為 4份表 2 CPVC/PVC/CPE 共混物的流變性能Tab 2Rheological property

10、of CPVC/PVC/CPE blend流變指標(biāo)CPE 用量 /份4812凝膠時間 /s 115115115平衡轉(zhuǎn)矩 /N m18. 721. 223. 8單位時間輸入能量 /(N m min -118. 018. 519. 2 注 :CPVC用量為 70%3 結(jié)論a. 共混物的維卡軟化溫度隨 CPVC 用量的增加而顯著增加 ;b. CPE 用量為 48份時 , 可明顯改善共混物的沖擊 性能 ;c. 共混物熔體粘度受 CPVC 用量的影響較大 。參 考 文 獻(xiàn)1 王欣 , 魏若奇 , 杭飚 1中國塑料 ,1996, (1 :772 李良波 , 孟平蕊 1塑料工業(yè) ,1992, (5 :46(

11、本文于 1999-06-11收到 Preparation and Application of CPVC/PVC/CPE B lendYan Haibiao Li Huaxin Chen Minghua(Dept of Chemical Eng ,Hubei Institute of Technology AbstractsThe physical ,mechanical and rheological properties of CPVC/PVC/CPE blend were studied. The results showed the Vicat softening temperature ,tensile yield strength and melt viscosity of the blend increased with the increase of CPVC content. When CPE content was 48PHR ,the impact strength