(2019 Chinaplas 雅式展將在2019.5.21-24在廣州琶洲中國進(jìn)出口商品交易會展館進(jìn)行，屆時(shí)嘉弘將在12.2館S05展位等待您的蒞臨指導(dǎo)！)


正文： 高聚合度聚氯乙烯(HPVC)通常是指聚合度在1700以上或分子間具有輕微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的PVC樹脂0卜 。其中平均聚合度為2500的HPVC較為常見。目前，我國也有不少廠家開始生產(chǎn)HPVC，如齊魯石化、北京化工二廠、天津化工廠、錦西化工廠等。
HPVC在保留普通PVC多種優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，拉伸性能、耐疲勞、耐磨耗、耐候性、耐油性、耐寒性、耐臭氧性、耐熱性、耐溶劑性、尺寸穩(wěn)定性、消光性等均有很大提高。但硬質(zhì)HPVC沖擊強(qiáng)度較低，受沖擊易脆斷，尤其是加工流動(dòng)性很差，難以擠出成型。本工作重點(diǎn)研究了硬質(zhì)HPVC的加工改性和增韌改性。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1．1 主要原材料
PVC(S一700)，HPVC(S一2500) 齊魯石化公司產(chǎn)；ACR一1型、ACR一2型上海珊瑚化工廠產(chǎn)；液體丁腈，蘭州石化公司產(chǎn)；CPE(CI含量為35％) 濰坊化工二廠產(chǎn)；其它均為市售工業(yè)品。
1．2 試樣制備
在GH一10A 型高速混合機(jī)中得到捏合料。在150電加熱煉塑機(jī)上加入捏合料，塑煉3min，加入增韌改性劑及加工助劑，混煉7min出片，混煉溫度為155～160℃ 。在25t平板硫化機(jī)上模壓出樣片，模壓溫度165～170℃ ，時(shí)間為lOmin。
1．3 性能測試 ’
進(jìn)行熔體流動(dòng)速率測試、毛細(xì)管流變實(shí)驗(yàn)和Brabender塑化性能實(shí)驗(yàn)。其他性能均按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。
2 結(jié)果與討論
2．1 硬質(zhì)HPVC的增韌改性
2 1．1 DOP對HPVC的增韌改性實(shí)驗(yàn)考察了DOP在硬質(zhì)HPVC中的作用，結(jié)果如圖1所示。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，為保證材料的力學(xué)強(qiáng)度，應(yīng)控制DOP的用量在20份以內(nèi)，此時(shí)體系的沖擊韌性仍然很低，無法滿足實(shí)際需要。


2．1．2 彈性體對HPVC的增韌改性
本文較早先選用了CPE、EVA、ACR三種較常用的抗沖擊改性劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
由圖2可以看出，CPE、ACR、EVA對HPVC均有明顯的增韌改性效果，其中CPE用量在10份以內(nèi)時(shí)，其拉伸強(qiáng)度下降得較少，沖擊強(qiáng)度提高較大，綜合改性效果好于EVA、ACR。
2．1．3 SAN對HPVC的增韌改性
本文選用了SAN，考察其對Pvc／cPE=100／10基體的增韌改性效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SAN 用量為3份時(shí)，對HPVC／CPE體系有較好的增韌改性效果，表現(xiàn)出既增韌又增
強(qiáng)的基本特征。
2．2 硬質(zhì)HPVC的加工改性
2．2．1 LNBR對HPVC性能的影響

LNBR作為高分子增塑劑，少量加入可改善HPVC的流動(dòng)性，但會使拉伸強(qiáng)度有所下降，在硬質(zhì)HPVC捏合料中加入5份LNBR，力學(xué)性能和流變性
能如表1和圖4所示。

圖4 LNBR對共混物流變性能(170℃)的影響
曲線1一LNBR．0份；曲線2一I．NBR．5份
Fig 4 Effect of LNBR on rheological property
of blend(at 170℃ )
由表1可以看出，加入LNBR后，共混物的拉伸強(qiáng)度降低，伸長率增加，體現(xiàn)了高分子增塑的一般作用效果。LNBR 雖能改善熔體的流動(dòng)，但卻降低了HPVC的凝膠化程度。
2．2．2 高分子加工助劑對HPVC性能的影響
加入ACR能改善PVC的熔融塑化和擠出外觀【5’引，本文選用了國產(chǎn)的ACR一1型、ACR一2型和P65、ELVALOY 741作對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

由表可以看出，ACR一1型、2型是熔化促進(jìn)劑，加入ACR后，共混體系的拉伸強(qiáng)度有所提高，ACR一2型的綜合作用效果好于ACR一1型，因而實(shí)驗(yàn)選用了ACR一2型作為HPVC的加工助劑，并深入探討了其對共混體系的熔體塑化及流變性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5和表3。

圖5 ACR一2型對HPVC共 物流變性能(170*(2)的影響
曲線1一ACR一2，0份；曲線2一ACR一2。5份
Fig 5 Effect of ACR 一2 on rheological properties of
HPVC(at 170℃)
表3 ACR一2型對HPVC 化性能的影響


從流變曲線上可以看出，HPVC加入ACR后，低剪切速率下，共混物的表觀粘度和剪切應(yīng)力明顯低于HPVC捏合料，高剪切速率下，表觀粘度和剪切應(yīng)力均高于HPVC捏合料，且流動(dòng)指數(shù)由0．58升至0．83，熔體的牛頓性增強(qiáng)。Brabender實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ACR一2型的確起到了熱助熔劑的作用，加入后，體系的剪切扭矩明顯提高，相對熔融速率也明顯增大。
2．2．3 潤滑體系對硬質(zhì)HPVC性能的影響
本實(shí)驗(yàn)研制的HPVC擠出硬質(zhì)料，以加內(nèi)潤滑劑為主L7】。表4列出了實(shí)驗(yàn)中采用的多種潤滑劑的效果。其中TR016商品名為Polydis TR016是脂肪酸金屬鹽和一種胺的混合物，在加工溫度下，可作為PVC的內(nèi)潤滑劑使用。

基本配方：HPVC一2500 100；PVC一700 20；DOP 30：穩(wěn)定劑7；HSA 0．5；石蠟0．5；ESO 3；其余各潤滑劑用均為1綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇ESO作為DOP的輔助增塑劑，將TR016、丁二烯分別加入潤滑體系中，改善硬質(zhì)HPVC的加工性能。
2．3 研制的硬質(zhì)HPVC的擠出實(shí)驗(yàn)
將研制料與進(jìn)El料作擠出實(shí)驗(yàn)，擠出實(shí)驗(yàn)條件的選擇如下：加料段溫度：125℃ ，壓縮段溫度：168℃ ，均化段溫度：172℃ ，機(jī)頭溫度：168℃ 。研制料有較寬的加工范圍，螺桿轉(zhuǎn)速在22～48r／min時(shí)，擠出物外觀良好，進(jìn)口料的螺桿轉(zhuǎn)速選擇30r／min為宜。研制料的擠出樣條的表面平整光潔，棱角分明，無熔體破裂和塑化不均現(xiàn)象，外觀與進(jìn)口料難以區(qū)分，擠出過程穩(wěn)定。
3 結(jié)論
1．硬質(zhì)HPVC材料加入DOP后，材料的沖擊韌性提高，但拉伸強(qiáng)度下降。CPE是HPVC優(yōu)良的增韌改性劑，剛性粒子SAN，對PVC／CPE=100／10體系起到既增韌又增強(qiáng)的作用。
2．LNBR是HPVC優(yōu)良的輔助增塑劑，ACR一2型是綜合性能較好的加工助劑，使材料在高速剪切下，
表面平整、光潔。
3．選擇ESO、丁二烯、TR016作為硬質(zhì)HPVC材料的潤滑劑。
4．實(shí)驗(yàn)定型配方實(shí)際擠出實(shí)驗(yàn)效果良好，研制料的擠出穩(wěn)定性及外觀性能均接近進(jìn)口料水平。


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