Formolon 28 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為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，對光和熱的穩(wěn)定性差，無固定熔點，有較好的機械性能，有優(yōu)異的介電性能。


1組成結(jié)構(gòu)
聚是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無定形聚合物。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。故作交聯(lián)后，可將該類缺點消除。


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（兩個或多個碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的單體）進行交聯(lián)。但操作難度大，對設(shè)備要求高。

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

PVC樹脂是一個極性非結(jié)晶性高聚物，密度： 1點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數(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，嚴格說來是PVC改性配方，而PVC只有經(jīng)過改性才能使用。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合材料轉(zhuǎn)變（合金、共混、復合）、賦予材料功能化、優(yōu)化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米復合改性。改性基本原理就是通過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。螺桿擠出機是塑料成型加工主要的設(shè)備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有較高地位嚴格來說，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℃時開始分解出，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促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應(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降低PVC樹脂的熱穩(wěn)定性。著色劑可能會與PVC樹脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過程中，會與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，考慮到所用樹脂及相關(guān)助劑的特征，結(jié)合顏料的特點。在選擇著色劑時應(yīng)當注意以下幾個問題。


1、顏料中的金屬離子會促使聚樹脂熱氧分解如圖1。

測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。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，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??；含錳則色相差大，這是由于錳等金屬促進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。說明，選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好（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顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料，通過增塑劑滲透到PVC制品表面，溶解的染（顏）料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導致接解滲色、溶劑滲色或起霜。

另一個問題是“結(jié)垢”。指著色劑在著色加工時，因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來，沉積在加工設(shè)備的表面（如擠出機的機筒內(nèi)壁、口模孔內(nèi)壁）上。

耐候性
指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、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，顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。

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劑——酸、堿發(fā)生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會褪色，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嚴重褪色。

脫的測定方法按JIS-K-6723，測定溫度180℃。以未著色的聚復合物脫的時間為基準，延長或阻緩時間以5%、10%間隔計，負值表示加速分解。


穩(wěn)定性
聚樹脂的軟化點低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數(shù)制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達90℃。若聚樹脂純屬頭-性相接面怕線型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對較小，聚樹脂的穩(wěn)定性也應(yīng)當是比較高的。但即使純度很高的聚樹脂，長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氣體逸出。說明其分子結(jié)構(gòu)中存在尖性基團或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。時間越長、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，對水等導電物質(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，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、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性。

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

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