1、 Kimyasal modifikasyon
Kimyasal modifikasyon, kopolimerizasyon modifikasyonu, aşılama reaksiyonu ve klorlama içerir.
Kopolimerizasyon modifikasyonu: vinil klorür monomerinin diğer monomerlerle kopolimerizasyonu. Örneğin, vinil asetat, viniliden klorür, akrilonitril, akrilat, maleik anhidrit ve diğer monomerler ile kalıplama işleme performansını iyileştirmek, kalıplama sıcaklığını düşürmek veya yeni uygulamalar geliştirmek veya yeni malzemeler olarak görünmek için kopolimerize edilir.
Greft reaksiyonu: aşı reaksiyonu için PVC yan zincirine başka bir monomer grubu veya başka bir polimer ekleyin. Örneğin, etilen vinil asetat, bu değiştirilmiş malzemenin darbe özelliklerini, düşük sıcaklıktaki kırılganlığını ve yaşlanma direncini iyileştirmek için vinil klorür aşılı parçaların polimerizasyon sayısını ve derecesini kontrol etmek için vinil klorür ile aşılanır.
Klorlama: klor içeriğini %57'den yaklaşık %65'e çıkarmak için PVC'yi su fazı süspansiyon yöntemiyle (veya gaz fazı yöntemiyle) klorlayın. Bu modifikasyonun amacı PVC'nin ısı direncini arttırmaktır. Servis sıcaklığı, klorlu polivinil klorür (CPVC) olarak adlandırılan orijinal PVC'den 35 ~ 40 ℃ daha yüksektir.
CPVC'nin yoğunluğu 1,7 g/cm3 olan PVC'den daha yüksektir. CPVC'nin alev geciktirici performansı PVC'den daha iyidir ve gerilme mukavemeti de PVC'den daha iyidir. Dezavantajı düşük darbe dayanımıdır.
CPVC'nin oluşturulması ve işlenmesi zordur ve şekillendirme sıcaklığı PVC'den 10 ~ 20 ℃ daha yüksektir; Dar sıcaklık düzenleme aralığı; Stabilizatör miktarı PVC'den 1 ~ 2 kat daha fazladır; Kayganlaştırıcı miktarı da PVC'den fazladır.
CPVC, ekstrüzyon, enjeksiyon ve perdahlama ile ürünler üretebilir. CPVC borular, levhalar, profiller, köpük malzemeleri, yapıştırıcılar, kaplamalar, değiştiriciler vb. için kullanılabilir.
2、 Fiziksel modifikasyon
Fiziksel modifikasyon, çeşitli katkı maddeleri ilave edilerek veya dolgu, harmanlama ve güçlendirme yapılarak özelliklerinin iyileştirilmesidir.
Örneğin, PVC malzemelerin şekillendirme ve işleme özelliklerini iyileştirmek için ACR eklenmesi; Malzemelerin viskozitesini ve akışkanlığını iyileştirmek için dahili ve harici yağlayıcılar veya polietilen mumu ekleyin; Kalıplama sırasında malzemelerin termal stabilitesini iyileştirmek ve bozunma sıcaklıklarını azaltmak için ısı stabilizatörü ekleyin; Ürünlerin yaşlanma ömrünü iyileştirmek için antioksidan ve anti ultraviyole ajan ekleyin; Malzemelerin plastikleştirme performansını iyileştirmek ve ürünlerin yumuşaklığını artırmak için plastikleştirici ekleyin. Dolgu modifikasyonu, inorganik veya organik dolgu maddeleri ekleyerek bazı özellikleri iyileştirmektir.
PVC ürünlerin özgül ağırlığını azaltmak ve ahşaba yakın ahşap tozu dolgu eklemek gibi; Ürünün iletkenliğini artırmak için bakır tozu ve alüminyum tozu gibi metal tozu eklemek; Ürünlerin manyetik özelliklerini iyileştirmek için ferrit manyetik tozun eklenmesi; Ürünlerin sertliğini artırmak ve aynı zamanda malzeme maliyetini azaltmak için kalsiyum karbür eklemek; Ürünlerin ısı direncini ve hafif yaşlanma direncini arttırmak ve aynı zamanda malzeme maliyetini azaltmak için kırmızı çamur eklenir.
Harmanlama modifikasyonu,&"polimer alaşımı &" olarak adlandırılan; PVC'nin akışkanlığını veya darbe tokluğunu iyileştirmek için bir veya iki polimer (kauçuk, plastik, elastomer vb.) ekleyerek ve karıştırarak. Örneğin, PVC ile karıştırılabilen diğer polimerler arasında akrilonitril bütadien stiren kopolimeri (ABS), Metil Metakrilat Bütadien Stiren Kopolimeri (MBS), poliakrilat, klorlu polietilen (CPE), etilen vinil asetat kopolimeri (EVA), nitril kauçuk, etilen propilen bulunur. kauçuk, klorlu polivinil klorür (CPVC), dioktil maleat, vb.
1) PVC / NBR KARIŞIMLARI
Uyumluluk: nitril kauçuk (NBR) polar bir polimerdir. NBR'deki akrilonitril içeriğinin artmasıyla PVC ile uyumluluk artar. Bir içeriğin içeriği %40 olduğunda, uyumluluk en iyisidir. PVC ve NBR 150 ℃'de mekanik olarak karıştırıldığında, sistemde çapraz bağlama maddesi olmasa bile PVC/NBR sisteminin kısmi bir çapraz bağlama sistemi oluşturabileceği bulunmuştur.
Darbe mukavemeti: a içeriği %20 olduğunda, PVC ile karışımın darbe mukavemeti en yüksektir.
Çekme mukavemeti: PVC / NBR karışımlarının çekme mukavemeti ve darbe mukavemetinin değişim yasası farklıdır: NBR'deki akrilonitril içeriğinin artmasıyla artar. Bir içerik %50'den az olduğunda aralarında doğrusal bir ilişki vardır.
Uygulama:
Değiştirilmemiş PVC ile karşılaştırıldığında, PVC / NBR karışımı daha iyi elastikiyet, çekme mukavemeti, aşınma direnci ve yağ direncine sahiptir. Solvent direnci önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Şu anda, yağa dayanıklı, korozyona dayanıklı ve kaymaz iş ayakkabıları, çeşitli sızdırmazlık contaları, körükler ve diğer esnek boruların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tel kaplama malzemeleri, elektrik izolasyon parçaları ve köpük plastikler.
NBR doymamış kauçuktur, bu nedenle hava koşullarına dayanıklılığı iyi değildir, bu da vulkanizasyonla geliştirilebilir.
2) PVC / EPDM Karışımları
EPDM, oda sıcaklığında yumuşak kauçuk olan etilen propilen dien terpolimeridir. EPDM polar olmayan bir polimerdir, bu nedenle EPDM ve PVC arasındaki uyumluluk çok zayıftır. Üçüncü bileşen merkaptan bileşiği, iki faz arasındaki uyumluluğu geliştirmek için uyumlaştırıcı olarak karışım sistemine eklenir. Harmanlama işleminde, merkaptan bileşiğinin bir ucu, aşı malzemesi oluşturmak üzere PVC ile reaksiyona girer ve diğer ucu EPDM ile sarılır. İşlevi, polimer esaslı kompozit malzemelerde kullanılan bağlayıcı ajan gibidir. Uyumlulaştırıcının etkisiyle, modifikasyon ve sertleştirme amacına ulaşmak için PVC ve EPDM arasındaki arayüz güçlendirilir. Merkaptan bileşikleri ile harmanların çentikli darbe mukavemeti, PVC matris reçinesininkinden 6 kat daha fazlaydı.
3) PVC / MBS karışımları
MBS reçinesi, metakrilik asit ve stirenin kopolimerinin polibütadien veya difenil kauçuk üzerine aşılanmasıyla elde edilen bir tür yüksek polimerdir. Polimer moleküler zincirinde, stiren sert bir segmenttir ve polibütadien veya stiren bütadien kauçuk esnek bir segmenttir. İkisinin sinerjik etkisi, MBS moleküllerine iyi bir esneklik sağlar.
MBS ve PVC benzer çözünürlük parametrelerine sahiptir ve iyi uyumluluğa sahip bir karışım sistemi oluşturabilirler. İki TG arasında yüksek sıcaklıkta yalnızca bir cam geçiş sıcaklığı Tg (89.14 ℃) vardır.
SEM gözlemi, bu sistemde, MBS fazındaki MS segmentlerinin bir&"sürekli faz &" oluşturduğunu gösterdi; PVC fazı ile iyi uyumluluk gösterirken, kauçuk segmentler sürekli fazda dağılmış ve bir mikro&"dağılmış faz &" oluşturmuştur. Darbeye maruz kaldığında, dağılmış fazdaki kauçuk zincir segmenti ile sürekli faz arasında darbe enerjisini emmek ve aktarmak için çatlaklar oluşabilir. İyi toklaştırma etkisi elde edilir.
MBS'nin eklenmesi, PVC'nin hem tokluk hem de ışık geçirgenliği elde etmesini mümkün kılar, bu nedenle MBS, PVC'nin şeffaf darbe düzenleyicisi olarak adlandırılır.
4) PVC / ABS Karışım Sistemi
Uyumluluk: ABS, akrilonitril bütadien stiren kopolimeridir. MBS gibi, sert zincir bölümlerine ve esnek kauçuk zincir bölümlerine sahiptir. ABS ve PVC benzer çözünürlük parametrelerine sahiptir ve kimyasal termodinamikte uyumludur. Moleküler yapının analizinden, ABS moleküler zinciri, PVC molekülleri ile güçlü bir kuvveti olan çok sayıda akrilonitril segmenti içerir ve bunlar iyi bir uyumluluk sistemi oluşturabilirler.
Darbe mukavemeti: Karışımın darbe mukavemeti, herhangi bir hammaddeden daha fazladır; PVC / ABS=70 / 30 olduğunda karışımın darbe dayanımı maksimuma ulaşır.
Yüksek sıcaklık performansı: PVC'nin yumuşama noktası 75-85 ℃'de nispeten düşüktür; ABS'nin yumuşama noktası 105 ℃'dir. Bu nedenle, PVC'nin yüksek sıcaklık performansı, harmanlamadan sonra geliştirilebilir.
İşlenebilirlik: ABS oranının artmasıyla eriyik indeksi yükselme eğilimi gösterir. Artan akışkanlık işlenebilirliği artırır.
Katkı maddeleri: bağdaştırıcı, plastikleştirici, ısı sabitleyici, antioksidan, sertleştirme maddesi, yağlayıcı vb.
Uygulama: plakalar, tüpler ve heteroseksüel malzemeler üretmek için ekstrüzyon. Bagaj ürünlerinde ABS'nin yerini alabilir. Tekstil ekipmanları, makine parçaları, gösterge panelleri vb. üretmek için enjeksiyon kalıplama için de kullanılabilir.
5) PVC / ACR karışımları
Sert PVC reçinesinin bir değiştiricisi olarak ACR, işleme katkı maddeleri ve darbe katkı maddeleri olarak ikiye ayrılabilir.
İşleme yardımcıları esas olarak sert PVC malzemelerin jelleşme süresini azaltmak içindir. Sıcak şekillendirme gibi ikincil işlemler için uygundur.
Darbeye dayanıklı ACR, bir&"çekirdek-kabuk &" oluşturur; yapı. Kabuk PVC ile iyi bir uyumluluğa sahiptir; Çekirdeği, harmanlama sisteminde mükemmel bir sertleştirme etkisi oynadı.
ACR, MBS'den sonra en başarılı şeffaf değiştiricidir.
6) PVC / EVA Karışım Sistemi
EVA, etilen vinil asetattır. PVC / EVA Karışımları mekanik harmanlama (esas olarak eriyik harmanlama) ve aşı kopolimerizasyon harmanlama ile üretilebilir. PVC ve Eva sadece orta derecede uyumluluğa sahiptir, bu nedenle mekanik harmanlama ile hazırlanan PVC / EVA Karışımları büyük faz etki alanlarına sahiptir; Aşı kopolimerizasyon harmanlama yöntemiyle hazırlanan PVC / EVA Karışımlarının faz alanı iyidir.
PVC/EVA karışımının morfolojik yapısı da iki polimerin karışım oranı ile doğrudan ilişkilidir. PVC/EVA'da mekanik karıştırma ile EVA %7-8'den az ise PVC, EVA partiküllerini çevreleyen sürekli bir fazdır ancak %7~8'i geçtiğinde EVA sürekli hale döner ve PVC partiküllerini çevreler. Bu nedenle, bu harmanın ters faz bölgesi %7 ~ 8 EVA içeriğidir.
PVC / EVA Karışımlarının göze çarpan avantajlarından biri, esnekliklerinin PVC'den önemli ölçüde daha iyi olmasıdır. PVC/EVA Karışımlarının içerdiği EVA miktarına göre de iki ana tipe ayrılırlar: sert ve yumuşak; Yumuşak PVC / EVA karışımının yumuşama derecesi, 40 veya 60 parça plastikleştirici içeren yumuşak PVC'ninkine eşdeğerdir, ancak ikincisinden daha iyi düşük sıcaklık özelliklerine, kararlı plastikleştirme etkisine ve iyi dokunma hissine sahiptir.
PVC / EVA aşı kopolimerizasyon karışımı
PVC/EVA aşı kopolimerizasyon harmanında EVA içeriğinin artmasıyla plastikleştirici etki de artmış ancak çekme mukavemeti azalmış, hava geçirgenliği artmış ve ışık geçirgenliği azalmıştır.
Genel olarak, EVA ve eva-pvc aşı kopolimerinin moleküler ağırlığı ne kadar küçük olursa, PVC/EVA aşı kopolimer karışımının sertliği o kadar düşük ve yumuşak olur.
Uygulama:
PVC/EVA Karışımları sert ve yumuşak ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Sert ürünler, esas olarak, darbe plakaları ve ekstrüde özel şekilli malzemeler üretmek için kullanılan ekstrüde darbeli borulardır. Sert ürünler ayrıca düşük köpüklü sentetik ahşap, enjeksiyon kalıplama ürünleri (darbeli boru bağlantı parçaları, endüstriyel parçalar), vb. içerir. Yumuşak ürünler esas olarak soğuğa dayanıklı filmler, filmler, suni deri, kablolar ve köpük malzemelerdir.
Ayrıca, güçlendirme modifikasyonu, çapraz bağlama modifikasyonu, köpürme modifikasyonu, radyasyon modifikasyonu ve diğer modifikasyon yöntemleri ile PVC'nin özellikleri geliştirilebilir. Örneğin, güçlendirme için en boy oranı büyük mika tozu kullanılır; Mukavemet, diizopropil peroksit (DCP) ile çapraz bağlanarak geliştirildi; PVC ürünlerinin özgül ağırlığını azaltmak için azodikarbonamid köpürtücü ajan kullanılır, mukavemeti artırmak için kobalt radyasyonu kullanılır, vb.
