可注射型硬质PVC共混合金的高性能化及高分子合金广义增韧理论的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:rookielv
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1.PVC共混改性 PVC是仅次于PE的第二大通用树脂,尽管它有很多的优点,并在各个领域内得以广泛的应用,但它也有致命的缺点,要想使PVC能够得到更广泛的应用,就必须对其进行改性以提高其制品的性能。具体来说,PVC有如下的缺点: ① 韧性差 硬质PVC制品原则上属于脆性物质,无缺口冲击强度比较大的,而缺口冲击强度是很差的,如简支梁缺口冲击强度只有2.4Kg·cm/cm~2,受冲击时极易脆裂而不能用作结构材料。另外,聚氯乙烯的脆性受温度影响很大,一般的PVC硬制品使用下限为-15℃,软质PVC的使用下限亦仅为-30℃左右。 ② 热稳定性差 PVC在100℃时开始分解放出HCl,高于150℃时分解更加迅速,而PVC的熔融温度(T_f)约为210℃。因为PVC加工大都要在熔融态下进行,而PVC的热稳定性要求其加工温度不能很高(<200℃),所以它的粘度极大,流动性极差,只能通过加入一定量的增塑剂而生产软质PVC制品和一些形状比较简单的硬制品,或用流动改性剂改变熔体粘度而生产形状复杂的硬制品。 ③ 增塑作用不稳定 为了改善PVC的加工性能和使用性能,常常向其中加入一些低分子增塑剂,这些低分子增塑剂在制品的加工和使用过程中往往发生溶出、挥发、迁移,不但污染环境,同时也使制品变硬变脆而失去使用价值。 ④ 耐热性较差 虽然PVC的耐药品性,阻燃性很好,但PVC维卡软化点值(5Kg)只有80℃左右,与通用树脂ABS等(90℃以上)相比,显得有些低,因而限制PVC的应用范围。 因此,对PVC共混改性的目的一是改善它的抗冲击性能,二是改善它的加工流变性能。 2.增韧及其理论的发展 高分子合金增韧理论的发展主要经历了微裂纹理论、多重银纹化理论和剪切屈服理论(屈服的膨胀理论)阶段,目前普遍为人们所接受的是银纹—剪切屈服理论。当前,增韧理论正在向定量化方向发展。例如,荷兰的R.J.Gaymans在这方面做了很多工作;Michigan大学的Albert·F·Yee教授从力学角度出发,用有限元方法研究高分子合金的增韧及断裂问题;杜邦公司的Souheng Wu博士提出了聚合物共混增韧的逾渗模型;荷兰的Sjoerdsma提出了聚合物脆韧转变的S模型。以上这些理论都认为橡胶增韧塑料的关键不在于橡胶本身吸收多少能量,而主要是橡胶微粒在基体中作为应力集中剂而引发基质的剪切屈服和银纹化,促使基质发生脆性—韧性转变,从而吸收更多的冲击能量而使材料的韧性得到提高。
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