高抗沖聚氯乙烯管材的研制與開發(fā).pdf

1、本文針對如何提高聚氯乙烯管材的韌性且不降低拉伸強(qiáng)度進(jìn)行了研究。首先通過對比了解各種抗沖擊性的改性劑，比較了四種抗沖劑之間的優(yōu)劣勢，及和硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)加工過程中的匹配性能，對抗沖劑的做出了一定的選擇，其中以氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸樹脂（ACR）相結(jié)合為最好。通過實驗，獲得了制備抗沖劑添加份數(shù)的最優(yōu)方案，添加8-10份均能獲得最大程度上提高韌性的效果。
　　(1)采用熔體共混的方法生產(chǎn)出了ACR/CPE/PVC共混物。力學(xué)

2、性能測試的結(jié)論說明，核殼ACR與CPE的加入會適當(dāng)?shù)臏p小該共混物的拉伸強(qiáng)度，然而兩者配合使用的話，可以大大地增加共混物的沖擊韌性，特別是在CPE/PVC(10/100)的基礎(chǔ)上，如果核殼ACR的含量慢慢提升，這個共混物的常溫沖擊強(qiáng)度也隨著很大程度地提升，說明核殼ACR和CPE都能夠?qū)VC的增加韌性產(chǎn)生優(yōu)異的協(xié)同影響。CaCO3/ACR/CPE/PVC混合物的力學(xué)功能實驗結(jié)果說明，CaCO3的加入可以明顯增加混合物的沖擊程度，但是大體上

3、沒有影響它的強(qiáng)度。如果CaCO3的加入量是8phr，混合物的沖擊程度會處于最大，然而如果加入很多的CaCO3，因為CaCO3會發(fā)生聚合，但是對混合物力學(xué)功能的提高是不利的。
　　(2)ACR/CPE共混物增韌PVC的增加韌性原理能夠通過分析SEM斷面形貌獲得。如果材料遇到攻擊時，最先是CPE網(wǎng)狀構(gòu)造讓基體發(fā)生剪切屈服從而產(chǎn)生了PVC“蜂窩”型網(wǎng)絡(luò)斷裂表面構(gòu)造，在CPE網(wǎng)狀構(gòu)造損壞之后，散布于內(nèi)部的核殼ACR粒子于基體內(nèi)能夠作為應(yīng)力

4、集中體使用，促使基體形成許多的銀紋與剪切帶從而讓基體形成塑性變形，從而增強(qiáng)共混物的沖擊強(qiáng)度。
　　(3)ACR/CPE/PVC共混物在熱氧老化過程中進(jìn)行的是PVC的脫HCl降解，這會讓共混物中的共軛構(gòu)造產(chǎn)生顯著地提高，形成交聯(lián)的機(jī)會慢慢升高，凝膠化產(chǎn)物也會慢慢提高，這些要素將引起共混物力學(xué)性能的持續(xù)退化。和CPE/PVC共混物相對比，ACR/CPE/PVC共混物的沖擊程度存在率大大地提高，如果核殼ACR數(shù)目慢慢升高，該共混物的沖擊

5、程度存在率也會隨著慢慢升高，說明可以通過加入核殼ACR來提高CPE/PVC共混物的抗熱氧老化性能。ACR/CPE/PVC共混物于光氧老化的初期，共混物分子鏈內(nèi)進(jìn)行的是共扼雙鍵結(jié)構(gòu)的交聯(lián)。光氧老化的后面部分，PVC的脫HCl降解現(xiàn)象會慢慢增多，共軛雙鍵也隨著持續(xù)提高，會讓PVC分子鏈中的交聯(lián)與斷裂慢慢趨向穩(wěn)定，讓共混物的力學(xué)性能也趨向穩(wěn)定。對于完整的光氧老化的歷程，ACR/CPE/PVC共混物的拉伸強(qiáng)度提高率比CPE/PVC共混物的更低，

6、說明核殼ACR會讓CPE/PVC共混物的抵抗光氧老化功能大大增強(qiáng)，而且提高核殼ACR的數(shù)目會使增強(qiáng)效果更加明顯。CaCO3/ACR/CPE/PVC混合物的沖擊程度存在率處于熱氧老化開始階段跟ACR/CPE/PVC混合物相比出現(xiàn)更加迅速的減小走向，隨后又慢慢地變得平穩(wěn)。并且當(dāng) CaCO3加入量的提升，這個混合物的沖擊程度存在率持續(xù)降低，說明 CaCO3對ACR/CPE/PVC混合物處于熱氧老化進(jìn)程內(nèi)的平穩(wěn)是不利的。處于光氧老化進(jìn)程內(nèi)部，這

7、個混合物的斷裂伸長存在率跟沖擊程度存在率慢慢地降低，拉伸程度就會持續(xù)提升。對ACR/CPE/PVC混合物來說，CaCO3/ACR/CPE/PVC混合物的沖擊程度存在率會明顯的提升，并且當(dāng)CaCO3加入量的提升，它的沖擊程度存在率的提升會更加的顯著。
　　(4)核殼ACR可以大大提高CPE/PVC共混物的老化性能，這要歸功于核殼ACR和PVC間很強(qiáng)的互相作用跟核殼ACR自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。PVC/CPE共混時，當(dāng)CPE的數(shù)目逐漸升高，