Пластик ПВХ является одним из пяти основных синтетических пластиков и является вторым по величине пластиком в мире после полиэтилена. Пластик ПВХ обладает хорошими физико-механическими свойствами и может быть использован при производстве строительных материалов, упаковочных материалов, электронных материалов, товаров народного потребления и т. Д., Широко используемых в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте, в сфере электросвязи и упаковки. Из-за плохой морозостойкости и ударопрочности при низких температурах нижний предел температуры твердого ПВХ обычно составляет -15 ° С, что ограничивает применение материалов ПВХ в некоторых аспектах. Благодаря корректировке ПВХ смолы и добавок, она может эффективно улучшить морозостойкость ПВХ пластиков и удовлетворить потребности низких температур. Эта статья посвящена некоторым методам улучшения морозостойкости ПВХ с точки зрения рецептуры, для вашей справки.

1. ПВХ смолы

Смола ПВХ представляет собой некристаллический полярный полимер. Его температура стеклования составляет 75 ~ 105 ° С. Чем выше относительная молекулярная масса, тем выше вязкость. Макромолекулярная цепь ПВХ Ван-дер-Ваальса, соответственно, гравитация или запутывание Чем больше рост сегмента ПВХ, тем лучше сопротивление материала низкой температуре.

В традиционной формуле ПВХ, если необходимо только справиться с холодной зимней погодой на севере, можно выбрать смолу ПВХ с немного более высокой вязкостью, то есть немного большей средней молекулярной массой, которая может быть ПВХ с более высоким значением вязкости в той же категории или смолой более низкого качества.

Кроме того, в некоторых особых требованиях к продуктам, таким как -30oC мешки для крови и другие продукты, выбирают ПВХ-смолы с высокой степенью полимеризации (средняя степень полимеризации более 2000) [1], поскольку высокая степень полимеризации ПВХ имеет По сравнению с обычной смолой из ПВХ кристалличность и структура сшивки затрудняют скольжение между макромолекулами, упругость увеличивается, молекулярная масса увеличивается, сила межмолекулярного Ван-дер-Ваальса и сила внутримолекулярного химического связывания увеличиваются для достижения превосходной морозостойкости.

2. Пластификатор

В качестве важного компонента формулы мягких продуктов из ПВХ пластификаторы оказывают большое влияние на характеристики мягких продуктов.Если требуется использовать продукты при низких температурах, следует выбрать тип пластификатора. В настоящее время в качестве морозостойкого пластификатора в основном используются сложный эфир двухосновной кислоты жирной кислоты, сложный эфир фталевой кислоты и линейного спирта, сложный эфир жирной кислоты с гликолем и сложный моноэфир эпоксидной жирной кислоты. Сообщалось, что амиды N, N-дизамещенных жирных кислот, дикарбоксилаты циклоалкана и сложные эфиры хлорметокси жирных кислот также являются морозостойкими пластификаторами, имеющими превосходные низкотемпературные свойства.

Улучшение морозостойкости ПВХ мягких продуктов, как правило, может быть достигнуто путем увеличения количества морозостойкого пластификатора. DOA (диоктил адипат), DIDA (диизононил адипат), DOZ (диоктилсебацинат), DOS (диоктилсебацат) являются типичными для использования в качестве морозостойкого пластификатора Разнообразие, поскольку совместимость обычного морозостойкого пластификатора и ПВХ не очень хорошая, на самом деле его можно использовать только в качестве вспомогательного пластификатора для улучшения морозостойкости, и его дозировка обычно составляет 5-20% от основного пластификатора. [2]

Кроме того, 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутират (TXIB), бутилстеарат, LHAT-кислота, диэтиленгликоль 1-2, этил-2-этиловый эфир и т.д. Продукт также имеет функцию морозостойкого пластификатора.

Отечественные исследователи отмечают, что для улучшения морозостойкости и удлинения пленки при низких температурах предпочтительно использовать морозостойкий пластификатор вместе с триамидом гексаметилфосфорной кислоты. Поскольку сам триамид гексаметилфосфорной кислоты не является морозостойким пластификатором, он может эффективно снизить температуру замерзания различных пластификаторов и достичь цели усиления морозостойкости пленки.

3. Модификатор

Эффективный способ улучшить низкотемпературную ударную вязкость ПВХ состоит в добавлении полимера, имеющего низкую температуру стеклования и проявляющего высокую эластичность при комнатной температуре, совместно именуемого модификатором. Добавленный полимер с высоким содержанием полимера должен иметь такие же параметры растворимости, что и ПВХ, и обладать определенной способностью к взаимной растворимости, и может образовывать смесь двух структур, тем самым улучшая ударопрочность продукта при низких температурах.

Результаты исследований показывают, что CPE может улучшить характеристики при низких температурах, ударную вязкость и так далее. По мере увеличения количества CPE ударные свойства продуктов PV C будут постепенно увеличиваться. Когда дозировка увеличивается до определенной степени, характеристики воздействия PV C при низких температурах имеют тенденцию быть стабильными, и подходящее соотношение цены и качества достигается приблизительно в 8 или 9 частях. Увеличение количества порошкообразного нитрильного каучука (NBR) увеличивает низкотемпературную ударную вязкость твердого ПВХ. EVA обладает хорошими характеристиками текучести, низкой температурой стеклования, хорошим эффектом повышения жесткости при низких температурах, но высокой стоимостью. ACR обладает отличной ударопрочностью при низких температурах и атмосферостойкостью и может улучшить внешний вид продукта. Как правило, для достижения хороших результатов можно добавить 5 частей. Ударопрочный тип MBS имеет низкую температуру стеклования и обладает хорошим улучшающим эффектом при низкотемпературной хрупкости материала ПВХ, но обладает плохой атмосферостойкостью. ABS может улучшить ударопрочность материалов из ПВХ при низких температурах, улучшая внешний вид изделий. Кроме того, некоторые вещества, такие как SBS, которые содержат каучуковую фазу и имеют низкую температуру стеклования, также оказывают влияние на улучшение ударной прочности и морозостойкости ПВХ.

Результаты отечественных исследований холодостойкости модифицированного мягкого ПВХ показывают, что на холодостойкость смешанного мягкого ПВХ явно влияет разнообразие и дозировка полимерного модификатора. С помощью различных методов было обнаружено, что полимерные модификаторы, такие как Elvaloy 711 (сополимер этилена и винилацетата углерода), NBR-26 (блочный бутадиеновый каучук) и Chemigum P83 (предварительно сшитый порошкообразный бутадиеновый каучук), могут быть значительно улучшены. Хладостойкость мягкого ПВХ, в то время как некоторые полимерные модификаторы, такие как CPE и EVA с низким содержанием VA, будут ухудшать хладостойкость мягкого ПВХ. Модификатор бутилкаучука может улучшить низкотемпературные характеристики мягкого ПВХ, погруженного в мягкий ПВХ, путем повышения устойчивости гибкого ПВХ к бензину (бензину).

Холодостойкие агенты, представленные на рынке, такие как K-175C и N-550C, на самом деле являются модификаторами стирола, разработанными для улучшения низкотемпературной гибкости и ударопрочности ПВХ. Благодаря низкой температуре стеклования и хорошей совместимости с ПВХ, он обладает определенным пластифицирующим и упрочняющим эффектом. Следовательно, после добавления в ПВХ он может улучшить и улучшить низкотемпературные характеристики модифицированного ПВХ.

4. Термопластичный эластомер

Термопластичные эластомеры (ТПЭ) представляют собой класс синтетических материалов, которые проявляют эластичность резины при комнатной температуре и могут пластифицироваться при высоких температурах, поэтому эти полимеры сочетают в себе характеристики каучука и термопластов и могут использоваться в качестве композитных материалов. В качестве матричных материалов для композиционных материалов могут также использоваться загустители, которые в основном включают полиуретаны, стиролы, полиолефины, сложные полиэфиры, синдиотактические 1,2-полибутадиены и полиамиды. , В настоящее время в качестве составного упрочняющего агента более широко используются стиролы и полиолефины.

Холодостойкость изделий из ПВХ-ТПЭ, по крайней мере, не меньше, чем у мягкого ПВХ.При использовании морозостойких пластификаторов и морозостойких формул ПВХ-ТПЭ сохраняет хорошую эластичность при -45. PVC-TPE также популярен в продуктах, устойчивых к холодной и морской воде, таких как морские пломбы, контейнерные пломбы, морские шланги и тому подобное. Например, TPE H4040, H3303 и других марок имеют хорошую совместимость с ПВХ, после чего можно значительно улучшить низкотемпературную гибкость ПВХ, значительно улучшить устойчивость к намотке и снизить точку охрупчивания.

Японская компания, занимающаяся технологиями пластмасс, также недавно разработала термопластичный полиуретан-поливинилхлоридный эластомер. Этот материал смешан с ТПУ и ПВХ и третьим компонентом. Он полностью использует превосходные свойства как ТПУ, так и ПВХ. Он обладает следующими преимуществами: (1) ТПУ используется в качестве пластификатора для ПВХ, устраняя прошлое Проблема миграции и улетучивания пластификаторов в мягком поливинилхлориде. (2) Температура охрупчивания материала ПВХ также снижается с -30 ° C до -68 ° C, достигая особого уровня морозостойкости.

5. Наполнитель

Влияние наполнителя на морозостойкость мягкого ПВХ связано с абсорбцией пластификатора.Общей тенденцией является то, что наполнитель с низкой абсорбцией пластификатора мало влияет на морозостойкость, в то время как пластификатор, такой как сажа и глина, поглощает много. Наполнитель сделает холодостойкость ПВХ значительно ниже.

Добавление наполнителей в жесткий ПВХ имеет тенденцию влиять на ударные свойства, особенно хрупкость при низких температурах увеличивается с увеличением количества наполнителя. Это потому, что когда наполнитель добавляется в ПВХ в качестве неорганической частицы, он заполняется между молекулярными цепями. Когда количество небольшое, оно заполняет пробелы в некоторых молекулярных цепях, чтобы усилить эффект, или заполняет молекулярные цепочки, чтобы увеличить расстояние между молекулами и увеличить ударную вязкость системы. Однако по мере увеличения количества молекулы межмолекулярная сила разрушается при увеличении расстояния между молекулами. Когда температура низкая, подвижность молекулярного сегмента уменьшается, и способность материала противостоять внешнему воздействию резко снижается. Следовательно, это оказывает неблагоприятное влияние на низкотемпературные ударные свойства твердого ПВХ.

После обработки наполнителя свойства материала на растяжение улучшаются, но улучшение ударопрочности при низких температурах не является очевидным. Причина связана с тем, что частицы наполнителя занимают активное пространство молекулярной цепи ПВХ. Хотя сила связывания активного наполнителя с молекулярной цепью ПВХ увеличивается, увеличение увеличивается только тогда, когда молекула подвергается растягивающей силе, а хрупкость материала увеличивается только за счет добавления частиц наполнителя.

Нано-карбонат кальция и ультрадисперсный карбонат кальция добавляются в ПВХ. Благодаря небольшому размерному эффекту, он имеет аналогичный модифицирующий эффект и может улучшить низкотемпературные характеристики ПВХ-материалов в определенном диапазоне, но, поскольку нет низкой температуры стеклования, Эффект неочевиден, и хрупкость материала при низкой температуре увеличивается при добавлении в определенном количестве.

6. Другие добавки

В общей рецептуре можно увеличить количество внутренней смазки, которая способствует пластификации, и уменьшить количество технологической добавки, но этот метод не рекомендуется в морозостойкой формуле. Поскольку роль технологических добавок заключается не только в улучшении технологичности ПВХ, но также и в улучшении его роли в низкотемпературных характеристиках продукта, эту роль смазки нельзя заменить.

Наиболее часто используемый пластификатор из мягкого огнестойкого ПВХ представляет собой трикрезилфосфат, но низкотемпературные характеристики трикрезилфосфата очень плохие, поэтому более целесообразно использовать алкилфосфат в случае, когда требуется морозостойкость.

Обычно используемые стабилизаторы оказывают отрицательное влияние на морозостойкость изделий из ПВХ .Стабилизаторы разных сортов по-разному влияют на морозостойкость изделий из-за их различных форм и физических свойств. Из-за необходимости и ограниченного объема использования эта проблема редко рассматривается в общем дизайне рецептур.

Короче говоря, путем выбора / замены добавок с лучшей морозостойкостью и введения ряда методов корректировки формул, таких как полимеры с морозостойкостью, можно улучшить морозостойкость материалов ПВХ и выполнить требования для использования при низких температурах. В то же время, мы должны также обратить внимание на температуру обработки, температуру охлаждения, скорость сцепления, конструкцию конструкции и другие аспекты, а также будут оказывать определенное влияние на морозостойкость изделий из ПВХ. Поэтому при разработке формулы ПВХ необходимо всесторонне учитывать условия применения, структуру продукта, технологическое оборудование, условия процесса и другие факторы вместе с формулой и соответствующим образом корректировать в ходе испытания, и, наконец, получить формулу ПВХ с превосходной морозостойкостью.

Компания Wuxi Jiahong Plastic Technology Co., Ltd. обладает почти 30-летним опытом исследований и разработок и гранулирования модифицированных ПВХ-гранул. Профессиональная команда технической поддержки может предоставить клиентам комплексные системные решения. Для получения дополнительной информации о продукте, пожалуйста, посетите наш официальный веб-сайт: m.xataimao.com, обратитесь в онлайн-службу поддержки клиентов или позвоните по горячей линии. Фиксированная линия: 0510-68755207 Моб. Телефон: 15190220696, мы будем рады вам помочь.

(Отказ от ответственности: все учебные пособия и ресурсы, включенные в этот сайт, взяты из Интернета, а авторские права принадлежат первоначальному автору и его веб-сайту. Хотя этот сайт стремится сохранить оригинальную информацию об авторских правах, это может быть невозможно по определенным причинам. За истинный источник, пожалуйста, простите первоначального автора! Если у вас есть какие-либо возражения против ссылки на учебник и ресурсы на этом сайте, пожалуйста, немедленно сообщите об этом редактору, ситуация верна, мы удалим ее как можно скорее.)