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文件名称:PVCCPVC合金的性能研究.docx
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总页数:11 页
更新时间:2025-05-16
总字数:约4.64千字
文档摘要

(ChlorinatedPolyvinylChloride.CPVC)树脂最早是由德国IGFarben于20世纪30年代中期进行工业化生产的,早期采用的生产方法是将PVC置于溶液中进行氯化,采用此方法生产的CPVC树脂比PVC树脂更容易溶于溶剂。20世纪60年代,开始采用水相悬浮氯化法。CPVC是PVC的重要改性剂,其分子结构中氯含量明显高于PVC树脂,一般为61%~68%。由于其分子结构中含有较多的氯原子,CPVC树脂的玻璃化温度(Tg)和热变形温度均较高,因而耐热性和最高使用温度明显高于PVC;同时CPVC树脂还具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性、非导电性、阻燃性能和最低的烟雾生成特性等,是性能优良的新型材料。

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CPVC的耐热性比PVC平均高20~40℃,利用该特点,与PVC共混后可提高PVC的耐热性。另外,PVC/CPVC共混物具有较好的相容性。PVC/CPVC共混物的研究应用国外报道较多,开发的PVC/CPVC合金可以采用注射、挤出、压延和压制等方法制造模塑片、托盘、风扇罩、电器零件和外壳、商用机器外壳、管材、通信设备和汽车零件等。日本化学工业公司在CPVC中加入5~30份PVC以及少量的PMMA或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的聚合物或SAN共聚物,得到机械强度、耐热性、耐候性、耐药品性、耐燃性和透明性较好的材料.用于制造建材、汽车零部件等。

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选择CPVC、PVC?为主体材料,研究了PVC/CPVC共混比、填料品种及用量等对PVC/CPVC合金体系的力学性能的影响,同时利用扫描电镜对PVC/CPVC合金的微观结构进行了分析。

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1.?实?验

1.1?实验原料

CPVC:含氯质量分数为66%;PVC:S一1000;二盐基亚磷酸铅、三盐基硫酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙:工业品;硬脂酸:工业品;有机锡稳定剂:T一137;活性轻质CaCO3:细度1000目;丙烯酸酯类冲击改性剂:KM355P;丙烯酸酯类加工改性剂:K125P;石蜡:P1;滑石粉;陶土:细度325目;硅藻土;云母:细度800目。

1.2?主要仪器及设备

双辊筒炼塑机:SK一160B;25t平板硫化机:QLB一50×350×2;冲片机;电子天平:YP1200;电光分析天平:TG328B;万能制样机:HY—w;电子拉伸实验机:CMT5254;万能材料实验机:DLY一6;冲击实验机:xJJ一50;烘箱:DGF30/7一Ⅱ;扫描电子显微镜:sx一40,工作电压20kV。

1.3?试样制备与测试

1.3.1?试样制备

按配方要求准确称量原材料、加工助剂和填料,用高速混合机混合均匀。控制开放式炼塑机前辊筒的温度为180℃,后辊筒的温度为170℃,辊筒间隙为1~2mm,将混合均匀的粉料加入到已预热的炼塑机中。待PVC/CPVC塑化包辊后,再将辊筒间隙调整为0.3mm左右打三角包3次,共混均匀后出0.5~1.0mm?的薄片待用。控制25t平板硫化机的温度为180℃,模具预热后,将PVC/CPVC共混片料放入其中,然后放到平板硫化机中。在5~6MPa加热10rain,再在12~13MPa加热10min后迅速取出,移至另一台不加热的平板硫化机中,保压冷却至室温。压制的试样放置24h后,按国家标准制样并测试。

1.3.2?性能测试

拉伸性能测试按GB/T1040—92进行,弯曲性能测试按GB/T9341—88进行,悬臂梁冲击性能测试按GB/T9432—88进行,热变形温度(HDT)测试按GB/T1634—89进行。

1.3.3?合金体系的微观结构表征

选取PVC/CPVC合金的冲击试样断面,用扫描电镜(SEM)观察其微观结构,SEM?的加速电压为20kV。

2.?结果与讨论

2.1?含铅盐稳定剂时共混比对PVC/CPVC二元合金性能的影响

实验中首先选择铅盐稳定剂,探讨共混比对PVC/CPVC二元合金性能的影响,结果见表1。

实验结果表明,当?(PVC):(CPVC)从100:0向70:30变化时,随着CPVC含量的增多,PVC/CPVC二元合金体系的拉伸强度、弯曲强度、热变形温度(最大弯曲正应力分别为1.82MPa和0.45MPa)等均呈递增趋势。其中拉伸强度和弯曲强度的增幅分别为7%和18%,热变形温度的增幅小于5%;而同样随着CPVC含量的增多,体系冲击强度、断裂伸长率却表现出递减趋势。?(PVC):(CPVC)=70:30时,体系的冲击强度只是单用PVC时的66.67%?,断裂伸长率下降幅度更大,此时只有原来的45%。这是由于体系中的CPVC含量增加,CPVC的刚性和耐热性导致合金的刚性和耐热性提高所致。

表1?含铅盐稳定剂时不同共混比对PVC/CPVC二元合金性能的影响

基本配方(质量份数,下同):PVC/CPVC100,3PbO3,2PbO3,BaSt2:1