Formolon 622 PVC

PVC即，是經(jīng)加成聚合反應(yīng)得到的高分子材料，是聚乙烯和聚丙烯之后，第三種廣泛生產(chǎn)的合成塑膠聚合物。


PVC為無(wú)定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差，無(wú)固定熔點(diǎn)，有較好的機(jī)械性能，有優(yōu)異的介電性能。


1組成結(jié)構(gòu)
聚是一種使用一個(gè)氯原子取代聚乙烯中的一個(gè)氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無(wú)定形聚合物。這種材料的結(jié)構(gòu)如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。


PVC結(jié)構(gòu)
在PVC分子鏈上存在短的間規(guī)立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。聚大分子結(jié)構(gòu)中存在著頭頭結(jié)構(gòu)、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)、使得耐熱變形及耐老化差等缺點(diǎn)。故作交聯(lián)后，可將該類缺點(diǎn)消除。


PVC的立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)

交聯(lián)分為輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。

1.輻射交聯(lián)。使用高能射線，一般為鈷60輻射源產(chǎn)生的射線或電子加速產(chǎn)生的電子射線，主要采用后者。再加以助交聯(lián)助劑（兩個(gè)或多個(gè)碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的單體）進(jìn)行交聯(lián)。但操作難度大，對(duì)設(shè)備要求高。

2.化學(xué)交聯(lián)。使用三唑二巰基胺鹽（FSH）進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)機(jī)理為胺與巰基結(jié)合進(jìn)攻碳氯極性鍵實(shí)行取代反應(yīng)。交聯(lián)后產(chǎn)品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會(huì)得到全面提升。

PVC樹(shù)脂是一個(gè)極性非結(jié)晶性高聚物，密度： 1點(diǎn)380 g/cm3，玻璃轉(zhuǎn)變溫度：87℃，因此熱穩(wěn)定性差，不易加工。不能直接使用，必須經(jīng)過(guò)改性混配，添加相關(guān)助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關(guān)助劑和填充物的種類和分?jǐn)?shù)的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是PVC改性配方，而PVC只有經(jīng)過(guò)改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復(fù)合材料轉(zhuǎn)變（合金、共混、復(fù)合）、賦予材料功能化、優(yōu)化性能與價(jià)格等方面的研究。改性方法主要是化學(xué)改性、填充改性、增強(qiáng)改性、共混改性以及納米復(fù)合改性。改性基本原理就是通過(guò)添加物賦予材料功能或者提高某些性能。因此，PVC配方技術(shù)的高下，決定了一家工廠技術(shù)和生產(chǎn)能力的高下。

PVC一般先要改性造粒，用螺桿擠出機(jī)組制備成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是注塑的產(chǎn)品。螺桿擠出機(jī)是塑料成型加工主要的設(shè)備之一，它通過(guò)外部動(dòng)力傳遞和外部加熱元件的傳熱進(jìn)行塑料的固體輸送、壓實(shí)、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機(jī)無(wú)論作為塑化造粒機(jī)械還是成型加工機(jī)械都占有較高地位嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據(jù)客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產(chǎn)過(guò)程中聚衍生，此類改性的品種有共聚物、聚共混物和氯化聚等。

著色性
聚熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在150℃時(shí)開(kāi)始分解出，隨著增塑劑含量的發(fā)生不良反應(yīng)。另外，顏料對(duì)PVC的影響，體現(xiàn)在顏料是與PVC及組成PVC制品的其它組分發(fā)生反應(yīng)以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會(huì)促使樹(shù)脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹(shù)脂降解反應(yīng)的催化劑。因此，使用氧化鐵（紅、黃、棕和黑）顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會(huì)降低PVC樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性。著色劑可能會(huì)與PVC樹(shù)脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過(guò)程中，會(huì)與PVC分解產(chǎn)生的發(fā)生相互作用而失去應(yīng)有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹(shù)脂及相關(guān)助劑的特征，結(jié)合顏料的特點(diǎn)。在選擇著色劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。


1、顏料中的金屬離子會(huì)促使聚樹(shù)脂熱氧分解如圖1。

測(cè)定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時(shí)的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產(chǎn)生色相變化。同時(shí)，還要注意的是，同樣加入色淀紅可使PVC產(chǎn)生的色差不同，如含有鈣，色相差?。缓i則色相差大，這是由于錳等金屬促進(jìn)PVC脫所致。


硫化物類著色劑（如鎘紅、黃等）用于聚著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩(wěn)定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。


2、顏料對(duì)聚電氣絕緣性影響


作為電纜材料的聚和聚乙烯一樣，應(yīng)該考慮著色后的電性能。尤其是聚因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說(shuō)明，選擇無(wú)機(jī)顏料著色PVC對(duì)其電氣絕緣性較有機(jī)顏料為好（除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外）。

遷移性
遷移性僅發(fā)生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有機(jī)顏料時(shí)。所謂遷移是在周?chē)軇┲写嬖诘牟糠挚扇芙獾娜玖匣蛴袡C(jī)顏料，通過(guò)增塑劑滲透到PVC制品表面，溶解的染（顏）料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導(dǎo)致接解滲色、溶劑滲色或起霜。

另一個(gè)問(wèn)題是“結(jié)垢”。指著色劑在著色加工時(shí)，因?yàn)楸恢锏南嗳苄圆罨蚋静幌嗳荻鴱捏w系中游離出來(lái)，沉積在加工設(shè)備的表面（如擠出機(jī)的機(jī)筒內(nèi)壁、口?？變?nèi)壁）上。

耐候性
指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見(jiàn)光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學(xué)劑。重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機(jī)顏料則因其結(jié)構(gòu)不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會(huì)受到較嚴(yán)重的影響。

顏料的褪色、變暗或色調(diào)變化，一般由顏料的反應(yīng)基因所致。這些反應(yīng)性基因，能與大氣中的水分或化學(xué)劑——酸、堿發(fā)生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會(huì)褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合于大多數(shù)戶內(nèi)應(yīng)用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時(shí)嚴(yán)重褪色。

脫的測(cè)定方法按JIS-K-6723，測(cè)定溫度180℃。以未著色的聚復(fù)合物脫的時(shí)間為基準(zhǔn)，延長(zhǎng)或阻緩時(shí)間以5%、10%間隔計(jì)，負(fù)值表示加速分解。


穩(wěn)定性
聚樹(shù)脂的軟化點(diǎn)低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數(shù)制品長(zhǎng)期使用溫度不宜超過(guò)55℃，特殊配方的可達(dá)90℃。若聚樹(shù)脂純屬頭-性相接面怕線型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無(wú)支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對(duì)較小，聚樹(shù)脂的穩(wěn)定性也應(yīng)當(dāng)是比較高的。但即使純度很高的聚樹(shù)脂，長(zhǎng)期在100℃以上或受紫外線輻射就開(kāi)始有氣體逸出。說(shuō)明其分子結(jié)構(gòu)中存在尖性基團(tuán)或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。時(shí)間越長(zhǎng)、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。

電性能
聚屬于極性高聚物，對(duì)水等導(dǎo)電物質(zhì)親和力較大，故電阻較非極性的聚烯烴要小，但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚的極性基團(tuán)直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到凍結(jié)構(gòu)的主鏈原子的限制，不能移動(dòng)，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作室溫的絕緣材料。作電線絕緣用時(shí)、懸浮樹(shù)脂的電氣絕緣性比浮液樹(shù)脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會(huì)降低電絕緣性。

發(fā)展?fàn)顩r
有著特殊要求的PVC材料，一般都需要從國(guó)外進(jìn)口，在國(guó)外比較有名的有美國(guó)聯(lián)合碳化公司和北歐化工公司，隨著中國(guó)各大科研院所和生產(chǎn)單位的不斷研發(fā)和技術(shù)積累，國(guó)內(nèi)PVC改性材料的配方設(shè)計(jì)、制造已經(jīng)達(dá)到較高水平，已經(jīng)完全取代國(guó)外進(jìn)口材料，有不少產(chǎn)品已出口國(guó)外。

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