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产品概述

隔音窗材质的原材料——聚氯乙烯的性能

     (1)热稳定性  树脂在100℃以上或受到紫外线照射,会引起降解脱氯化氢(HC)。在氧或空气存在下降速度更快。温度越高,受熱时间越长,降解现象越严重重。HCl、铁、锌对PVC脱HCl有催化作用。PVC受热分解析出HCl,形成具有共轭双键的多烯结构,PVCHC所形成的共轭双键数在4个以上时即出现变色,并随着共轭双键的增加,PVC树脂及其制品的色泽由浅变深,即由无色变成淡黄色、黄憕色、红色、棕褐色及黑色,变色会影响制品的性能。

       PVC脱HCI所显示的不稳定性,是与树脂分子结构中存在某些“弱点”密切相关的在PVC大分子末端及其内部的双键结构,支链处不稳定的叔氯原子,以及大分子中的含氧基团等“活化基团”(脱HCL就是从这里开始的)。研究表明,在所有查明的基团中,内部的两烯基氯是最不稳定的(易被取代),依次是叔氯、末端的烯丙基氯、仲氯。PVC脱HCI反应是一种进行极快的“拉链式”反应。如如果不将这种反应终止,不仅PVC变色而且无法加工成有用的制品。因此此,PVC的稳定技术是极为重要的。除从树脂合成着手外,更多的是从整个PVC塑料组成的稳定作用入手在混合、配料和加工时实现稳定的目的。实际上,这是一种阻止技术,它是在PVC中加入ー些化学添加剂以阻止PVC的降解。所谓添加剂是指用机械方法将其分散或溶解于(通常借助于加热)需要稳定的聚合物体系内的物质,其用量很少,在10%以下。作为PVC的稳定剂,既要保持配方原来的色泽,也要保持物理、化学和电性能不变。它应有以下功能:①中和和HCl;②②置换不稳定的取代基(如叔氯、烯丙基氯);③钝化稳定剂的降解产物;④阻断链反应。

     (2)溶解性PVC的溶解度参数为19.8×103(J/m3)1/2,因而它不溶于溶解度参数较低的非极性溶剂中,但能溶于环环乙酮酮[20.3×103(J/m23)12]、四氢呋喃[19.8×103(J/m23)12]、二氯乙烷[20.1×103(J/m3)12]等溶剂中。与PVC溶解度参数相近的有邻米二甲酸二丁酯酯[DBP为18.3×103(J/mn3)2]、邻苯二甲甲酸酸二辛酯[DOP为17.8×103(J/m3)1/2]、磷酸三甲苯酯[TCP为17.2~18.3×10(J/m3)12],这些物质加人到PVC中能够降低玻瑀化温度而使可塑性增大,这些物质称为增塑剂。关于增塑机理,一般认为是由于增塑剂的加入,使分子链间的相互作用减弱,表现为玻璃化温度降低。用极性增塑剂对极性聚合物进行增塑时,其玻璃化温度的降低正比于增塑剂的摩尔分数;对于非极性聚合物的增塑作用,聚合玻璃化温度的降低,正比于增塑剂的体积分数。实际上,聚合物的增速效果,往往介于两种情况之间。

(3)熔融特性硬硬PVC在加工过程中,它的粒子结构将发生重要变化:在在较低的加工温度下,由于热和剪切力的作用用,颗粒崩解成初级粒子;随着温度的升高,初级粒子会部分被粉碎;当加工温度更高时,初级粒子可全部粉碎,晶体熔化,边界消失,形成三维网络。这一过程称为熔融或凝胶化,一般称为“塑化”。对于隔音玻璃窗型材PVC熔融过程的解释是:首先,颗粒破裂而释放出初级粒子,这种粒子受到热、剪切作用而进一步被粉碎或变形和压实;然后,借助分子缠结提供的连接点或借助熔化晶粒冷却时的再结晶,将初初级粒子连接在一起形成三维的网络。PVC粒子结构的变化影响到制品性能。随着加工温度的升高,硬PVC的强度和刚度逐渐提高而达到最高值,但是缺口冲击强度则经过最大值后下降。PVC管材的综合性能最佳值是在熔融度为60%~70%时得到的。测定熔融度的方法有溶剂法、显微镜法、热分析法、流变法,以流变法用得最广。实验表明,塑炼过的PVC的流动性随着加工温度的提高而急剧降低。这种种现象可以用毛细管流变仪在恒定流速下的挤出压力增大,或用熔体指数仪在恒定负荷下熔体指数值的降低来表示。

(4)熔体黏度在较低的温度挤出时熔体中含有粒子;当挤出温度提高时则丧失粒子特性,而“熔体黏度”也显著增大。这两个流动状态之间的转变温度为180~200℃C。除了树脂的形态外,间同立构规整度度、润滑剂、加工助剂、增塑剂、稳定剂、熔融度和温度等都会影响熔体黏度。增增塑剂可以使熔体貓度大大降低,但力学性能随之变化。
(5)成型性能能PVC是非结晶型塑料,挤出成型温度应在熔融温度以上。由于它的熔融温度高于分解温度,因此难以成型,需要加入加工助剂降低熔融温度、加入稳定剂提高热分解温度使其易于成型加工。尽管如此,PVC塑料的熔融温度仍接近分解温度,使成型温度范围较容,机头温度应严格控制。因为PVC熔融黏度较大、流动性差,要求成型设备表面光滑、模模具流道无死角,以防物料停滞分解。
(6)力学性能PVC的力学性能受分子量、增塑剂剂、熔融温度和退火温度等因素的影响。力学性能随着分子量的增加而显著提高,但当分子量达到某一值后力学性能能的提高则变得缓慢,可是流动性则大大降低。增増塑剂能溶解PVC,降低玻璃化温度,并使PVC的刚性和拉伸强度降低而变成橡胶状的材料。如果在硬PVC中加入少量增塑剂,由于反增塑作用,结果使冲击强度下降。熔融温度对软、硬PVC的力学性能都是重要的。但对硬制品尤为重要,并用用以控制混合和和制品质量。退火对PVC的力学性能有影响,玻璃化温度以上进行退火,可以提高PVC的结晶度,使PVC的模量増加、伸长率降低。连续法乳液聚氯乙烯树脂脂(EPVC)在国外广泛应用,它的一次粒子分布状况,与悬浮法PVC树脂分布相同均呈单峰分布,其嫆熔砘温度低、物料在成型过程中的流动性好、塑化充分,在薄壁制品如型材等方面应用尤其显著。
(7)PVC树脂的流变性能熔熔融PVC是属于非牛顿型流体,它的表观流动黏度较通用的热塑性塑料高1~2个数量级,并随剪切速率的増加而降低。
(8)PVC树脂的特性塑塱化后透明,易着色;通过添加剂,可以调节软、硬程度和力学性能;难燃、自熄、电绝缘性好;耐酸碱;在潮湿条件下易受细菌的侵蚀;对热、光光、紫外线不稳定。

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