PVC基热塑性弹性体的制备.docVIP

PVC基热塑性弹性体的制备 聚氯乙烯(PVC)是一种性能优异、价格低廉的 通用塑料。由于PVC的非晶性和热塑性，很容易与 橡胶进行机械共混。为制得性能较好的非硫化橡胶／PVC热塑性弹性体，PVC和橡胶必须具有很好 的相容性，无机填料的选择对增强PVC弹性体也很 重要.。一种聚乙烯醇共聚物(PvAF)具有很高的 强度，断裂永久变形与100％定伸变形率小，断裂伸 长率高，但其硬度较大，且表观黏度大，不易于成型 加工。因此，用PVC与PVAF进行共混改性，综合 两者的优点来赋予共混体较好的综合性能。本文研 究两者质量配比、增塑体系以及填料对共混体系性 能的影响，制得了性能较好的类弹性体材料。? 1 实验? 1．1 实验原料? 聚合物：聚氯乙烯(PVC，S一1000，中国石化齐 鲁股份有限公司生产)，聚乙烯醇共聚物(PVAF，市 售)。? 增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(DOP，市售)，氯化 石蜡(Cl—Wa)【，市售)，偏苯三酸三辛酯( rM。市 售)，丙三醇[CH2(OH)CH(OH)CH2(oH)，市售]。 ?字串8? 助剂：稀土稳定剂(南京协合公司)，二盐(2Pb0· Pb ·1／2H2O，市售)，丙烯酸酯(ACR，ZB一1， 淄博高分子材料公司)，聚乙烯蜡(LMPE，市售)。? 1．2 实验设备? SK一160B型双辊筒开炼机：上海橡胶机械厂； XL一4O型平板硫化机：上海橡胶机械厂； GT—AI一700OM 型电子拉力机：台湾高铁科技股份有限公司。? 1．3 样品制备? 塑炼：将混合好的物料在开炼机上于150～160 塑炼5～8 min后下片待用。? 制样成型：将塑炼好的片在平板硫化机上于? 1．4 测试标准? 拉伸测试标准：GB／T 104O一92； 撕裂测试标准：GB／T 529—91；100％定伸变形率测试标准：ASTM Dl757(此标准为测试弹性体的标准，材料的100％定伸变形率 ≤60％就属于弹性体)。?2 结果与讨论?2．1 聚氯乙烯和聚乙烯醇共聚物质量配比对共混体系性能的影响 ，PVC与P 质量配比对共混体系力学性能 的影响见图1，对其他性能的影响见表1。 ?字串9?图1 PV PVAF质量份数对体系力学性能的影响?表1 PVC／PVAF质量份数对体系性能的影响’?*：聚合物的总量为lOO份，PVC]PVAF为质量份数之比。?由图1及表1可以看出，随着PVAF用量的增 加，体系的拉伸性能出现最小值，呈现“U”字形趋 势。因PVC及P 均是极性材料，两者的相容性较好。在两者质量份数相当时，呈现出互容性，可能 为相态的互锁结构，因而导致力学性能的大幅度下降。在PVC或PVAF质量份数较大时，质量份数大的组分呈连续相，因而体系的综合性能较好。现采 用PVC／PVAF的质量份数在8o／2o和20／80时做进一步的研究。2．2 增塑剂对体系性能的影响?为了增加体系的弹性，在体系中增加增塑剂的用 量，并对不同的增塑剂对体系性能的影响进行考察。? 2．2．1 增塑剂DOP对体系性能的影响? D()P是PVC常用的增塑剂，现考察D()P的含 量对体系性能的影响，结果见2及图2。 ? ? 表2 DOP的质■份数对体系性能的影响’（表略 ）? *：PVC／PVAF的质量份数为80／20。 40 hIJ HlJ 】tIf】 Dl Jl’的质毓份段／价? 图2 DOP的质量份数对体系力学性能的影响? 由表2及图2可以看出，随着D()P含量的增 加，体系的力学性能及硬度呈下降趋势，而断裂伸长 率呈上升趋势。因PVC基本是无定型结构，只有少 量的结晶，POP可以进入无定型区的大分子之间， 可进一步深入大分子内部 】。体系中过多小分子物质——D0P的加入，降低了聚合物大分子链之间的作用力，提高了大分子链的活动能力 】。因而力学性能下降，断裂伸长率提高。 ?字串2? 2．2．2 D ／a—Wax的协同增塑作用? 为进一步考察增塑剂的影响，现考察D0P／C卜 Wax并用的情况，表3和图3为DOP与C1一Wax并 用时对体系性能的影响。 由表3和图3可看出，体系的拉伸性能随着 C1一Wax质量份数的增加先升高后下降。实验结果表明，在固定两者总质量的情况下，当DOP与C1．Wax的质量配比在40／20时，体系的综合性能较好， 而且DDP与Cl—Wax并用的较佳配比为45／15～ 27? ?黑 聚氯乙烯 2005正 35／25。? ?表3 DOP与a—Wax并用时体系的性能。? ?*：PVC]PVAF的质量份数为80／20。 l0 ZU 30 40 Ct—Wax的质 份数／份? ?图3．DOP与a—Wax并用对体系力学性能的影响? ?在改变P P 的质量份数后，考察DOP 与a—