氯化聚氯乙烯與聚氯乙烯共混物性能的研究

16馬玫等氯化聚氯乙烯 與聚氯乙烯共混物性能的研究氯化聚氯乙烯與聚氯乙烯共混物性能的研究馬玫,胡行俊， 雷祖碧,麥偉宗,唐金桂(廣州合成材料研究院，廣東廣州，510665)摘要:通過(guò)改變CPVC/PVC的樹(shù)脂組成，研究了共混物的外觀(guān)、耐熱性、阻燃消煙性以及物理力學(xué)性能。結果表明，少量的CPVC樹(shù)脂也會(huì )影響共混物的穩定性;只有CPVC含量大于60%，才能有效地改善共混物的耐熱、阻燃等性能。關(guān)鍵詞: CPVC; PVC; 共混物中圖分類(lèi)號: TQ325.4Study on the Properties of CPVC & PVC BlendsMA Mei, HU Xing-jun, LEI Zhu-bi, MAI Wei-zong, TANG Jin-gui( Guangzhou Research Institute of Synthetic Materials , Guangzhou 510665 , Guangdong, China)Abstract: With changing the proportion of CPVC/ PVC, the properties of the blends were studied , including theaspect, thermal, flame -retardant, low smoke and mechanical properties. The results indicated that the few CPVCresin also could affect the stability of the blends. When the CPVC content was more than 60% , the thermal, flame-retardant and other properties were improved effectively.Key words: CPVC; PVC; blends氯化聚氯乙烯(CPVC) 是PVC進(jìn)一步氯化的板硫化機，XRB-70, 廣州皮革機械廠(chǎng);分光測試產(chǎn)品，含氯量較高，因而不僅保持了PVC原有的儀，Dataflah 100，Dataflash; 熱變形、維卡軟化點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，還具有比PVC優(yōu)越的耐熱、阻燃、低煙等溫度測定儀，XRW-300,承德德盛試驗機廠(chǎng);氧指性能1-3)。CPVC樹(shù)脂在我國尚屬新品種、新材數測定儀，HC-2,南京江寧分析儀器廠(chǎng);煙密度料，所以開(kāi)發(fā)CPVC加工技術(shù)的研究極待進(jìn)行，亦試驗箱，GB/T8627型，廣州佛山華星陶瓷原料公非常必要。司;液晶電子拉力試驗機, XLD-10,承德市金建檢共混是聚合物通用的改性方法，通過(guò)共混可以測儀器有限公司;懸臂梁沖擊試驗機，XJU 5.5,獲得某些特殊的性能。CPVC與PVC樹(shù)脂既相似又承德德盛試驗機廠(chǎng)。有差別。為增強對CPVC樹(shù)脂的了解，認識CPVC/表1CPVC主要性能( 擠出級)DPVC共混物的特性，本實(shí)驗選用了兩個(gè)廠(chǎng)家的、.性能指標 .甲廠(chǎng)乙同為擠出級的CPVC樹(shù)脂與PVC以任意比共混，氯含量/%64 -6864-68從共混材料的外觀(guān)、耐熱性、阻燃消煙性以及物理?yè)]發(fā)物/%,≤.0.3顆粒度(40母)/%≥98≤0.1四力學(xué)性能幾方面進(jìn)行了探討。絕對粘度/(Pasx10-3)1.3-1.61.4-1.5熱分解溫度/C,≥1101151實(shí)驗部分吸油率/%,≥20熱穩定時(shí)間/S,≥50651.1 原料及設備注:①性能指標由廠(chǎng)家提供;②為篩余物(0.595mm)PVC, SE 500，天津大沽; CPVC, 擠出級,分1.2別由甲、乙兩廠(chǎng)提供，物性見(jiàn)表1;助劑，市售。中國煤化工、EPVC與PVC樹(shù)脂雙輥混煉機，SK-160 B，上海橡膠塑料廠(chǎng);平及各利MHCN M HG -180C)上混煉功們工從批低小V以收稿日期: 2006-07-132007年第36卷第2期合成材料老化與應用17均勻后,根據測試要求,用平板硫化機熱壓(195C，而且乙廠(chǎng) 樹(shù)脂的維卡軟化點(diǎn)比甲廠(chǎng)高得多,其共混5分鐘)成型。物在CPVC高含量時(shí)(CPVC含量>60%)耐熱性表2在100份CPVC/PVC共混物中的助劑組成增長(cháng)幅度也較明顯。雖然廠(chǎng)家提供的樹(shù)脂同為擠出等級，其指標相差不大(見(jiàn)表1),但實(shí)際上耐熱復合鉛穩定劑潤滑劑ACR加抗沖改碳酸鈣鈦白粉工助劑|性劑效應卻差距甚大。說(shuō)明PVC加氯工藝控制很重要，2.55會(huì )影響CPVC的質(zhì)量穩定性。1.3性能測試120 t一-甲廠(chǎng)p-0- z廠(chǎng)色差按GB/7921 -1997測試，D65 日常光源;維卡軟化點(diǎn)按GB1633 -2000測試;氧指數按GB/s 105-T2406 - 1993測試;煙密度等級按GB/T 8627 -1999測試;拉伸性能按GB/T 1040 - 1992測試;前90懸臂梁缺口沖擊強度按GB/T 1843 - 1996測試。2結果與討論075 L20500 1002.1 CPVC/PVC 共混物的外觀(guān)性能CPVC含量/%團2 CPVC/PVC 共混物的耐熱性圖1中的色差是以未添加CPVC樹(shù)脂的PVC樣品為標準板進(jìn)行比較的。無(wú)論是甲廠(chǎng)還是乙廠(chǎng)的2.3 CPVC/PVC 共混物的阻燃和消煙性能樹(shù)脂，共混物隨著(zhù)CPVC樹(shù)脂比例的增高，顏色由PVC具有良好的阻燃性能，其氧指數達40%。白轉向棕黃，色差增大，可見(jiàn)CPVC的穩定性比CPVC的阻燃性更優(yōu)良，氧指數高達60%以上，因PVC差。即使是在CPVC低含量范圍內(0~ 20此用CPVC來(lái)改性PVC,能提高PVC的阻燃性能，份)，CPVC對共混物顏色的影響都很大，色差增但從圖3可知，添加40份以?xún)鹊腃PVC,對PVC長(cháng)快。從圖1中也可得知，乙廠(chǎng)CPVC樹(shù)脂的穩定的阻燃效果影響不大，唯有> 60%添加量時(shí),才能性略?xún)?yōu)于甲廠(chǎng)的。展示出較為明顯的促進(jìn)阻燃作用。從圖3再次證明- *甲廠(chǎng)乙廠(chǎng)樹(shù)脂質(zhì)量?jì)?yōu)良。-o-z廠(chǎng)-o乙廠(chǎng)stOE10-454(604080 100圖1 CPVC/PVC 共混物的色差圄3 CPVC/PVC 共混物的氧指數2.2 CPVC/PVC 共混物的耐熱性能由于CPVC的含氯量高,燃燒擴散慢，限制了CPVC有良好的耐熱性，與PVC共混可以提高煙霧的產(chǎn)生， 見(jiàn)圖4。相同配方下, CPVC樹(shù)脂的PVC熱性能。但是當CPVC含量低于40份時(shí)，共煙密度等級是PVC樹(shù)脂的40%還不到,但將混物的維卡軟化溫度變化很小，如圖2。因此，用CPVC中國煤化工脂比例低于50% ,CPVC來(lái)提高PVC的耐熱性，若含量低于40份，| YHCNMHG作用?；緵](méi)有效果。只有當CPVC在其共混物中含量超綜上所述，用CPVC來(lái)改善PVC的阻燃消煙過(guò)60%時(shí),才會(huì )對共混體的耐熱性有較大的影響;性能，CPVC不是PVC有效的改性劑。8馬玫等氯化聚氯乙烯與聚氯乙烯共混物性能的研究-x-甲廠(chǎng)- 0-乙廠(chǎng)安E0t*40個(gè)段20_。乙廠(chǎng)20406080100CPVC含量/%040608C100圖7 CPVC/PVC共混物的沖擊性能圄4 CPVC/PVC 共混物的煙密度等級值得關(guān)注的是:在本配方中，無(wú)論是甲廠(chǎng)還是2.4 CPVC/PVC 共混物的力學(xué)性能乙廠(chǎng)的CPVC樹(shù)脂，在CPVC含量40%~50%處,CPVC樹(shù)脂剛度略高于PVC樹(shù)脂，約是PVC混合物沖擊強度比較大。的1.2倍,拉伸斷裂伸長(cháng)率低于PVC樹(shù)脂。它們3結論的共混物拉伸性能規律性不明顯。見(jiàn)圖5、6。CPVC/PVC共混物的沖擊性能變化也不穩定，見(jiàn)圖(1) CPVC 的熱穩定性較差，即使在PVC中7。在添加抗沖改性劑的前提下，PVC、CPVC樹(shù)脂添加少量的CPVC樹(shù)脂，也會(huì )影響共混物的外觀(guān);的沖擊性能很相近，懸臂梁缺口沖擊強度約為(2)只有CPVC含量大于60%，才能有效地6kJ/m2。改善CPVC/PVC共混物的耐熱性能、阻燃性能與24 r消煙性能; CPVC 不是PVC高效的阻燃消煙改-0-乙廠(chǎng)性劑;(3)CPVC與PVC的共混比例對共混物的拉伸性能影響并不大，而在本配方中CPVC含量在40% ~ 50%范圍時(shí)的沖擊性能卻較好;(4)雖然市場(chǎng)上CPVC樹(shù)脂廠(chǎng)家很多，他們2(508(提供的指標性能相近,但實(shí)際應用中性能差別較大，需先篩選后應用。圖5 CPVC/PVC 共混物的拉伸強度參考文獻-一-乙廠(chǎng)1張小文. 氯化聚氯乙烯( CPVC)塑料.國外塑料, .2005 ,23(4):37 ~415C當402鄭麗艷,等.氯化聚氯乙烯及其高性能化進(jìn)展.聚氯乙烯,1997,(4) :58 ~633黃靜文. 氯化聚氯乙烯(CPVC)冷熱水管系統.00塑料,2001 ,30(2):54 ~56圍6 CPVC/PVC共混物的拉伸斷裂伸長(cháng)率中國煤化工MYHCNMHG