pvc膠粒是五大通用合成塑料之一，是目前上僅次于聚乙烯的第二大塑料品種。pvc塑料膠粒具有良好的物理及機(jī)械性能，可用于生產(chǎn)建筑材料、包裝材料、電子材料、日用消費(fèi)品等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸、電力電訊和包裝等各領(lǐng)域。由于其耐寒性和低溫抗沖擊性能較差，硬PVC的使用溫度下限一般為-15oC，限制了pvc膠粒在某些方面的應(yīng)用。
通過對(duì)PVC樹脂和助劑的調(diào)整，可以有效地提高PVC膠粒的耐寒性，滿足低溫需要。本文著重從配方角度論述了提高PVC膠粒耐寒性的一些方法，供大家參考。
1 PVC樹脂
PVC樹脂是一種非結(jié)晶、極性的高分子聚合物，其玻璃化溫度依分子量大小為75~105oC，相對(duì)分子質(zhì)量越大，粘數(shù)越高，PVC大分子鏈間范德華引力或纏繞程度相應(yīng)增加，PVC鏈段增長(zhǎng)，材料的耐低溫性愈好。
在常規(guī)PVC配方中，如只需應(yīng)付北方冬季寒冷氣候，可采用選取粘數(shù)稍高，即平均分子量稍大的PVC樹脂，可以是同一牌號(hào)中粘數(shù)值偏高的PVC或更低牌號(hào)樹脂。
另外，在一些特殊要求的制品中，如可耐-30oC的血袋等制品中，可選用高聚合度聚氯乙烯樹脂(平均聚合度大于2000)，這是因?yàn)楦呔酆隙萈VC有著比常規(guī)PVC樹脂大的結(jié)晶度和類交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使大分子間滑動(dòng)困難，彈性增加，同時(shí)分子量增大，分子間范德華力和分子內(nèi)化學(xué)鍵合力增加而獲得優(yōu)良的耐寒性。
2 增塑劑
增塑劑作為PVC軟制品的重要配方組分，對(duì)軟制品的性能影響很大，如要求制品在低溫下使用，必須選擇好增塑劑的類型。目前作為耐寒性增塑劑使用的主要有脂肪酸二元酸酯、直鏈醇的鄰二甲酸酯、二元醇的脂肪酸酯以及環(huán)氧脂肪酸單酯等。據(jù)報(bào)道，N,N-二取代脂肪酸酰胺、環(huán)烷二羧酸酯，以及氯甲氧基脂肪酸酯等，也是低溫性能優(yōu)良的耐寒增塑劑。
提高PVC軟制品的耐寒性，一般可通過增加耐寒增塑劑的用量來獲得。DOA(己二酸二辛酯)、DIDA(己二酸二異癸酯)、DOZ(壬二酸二辛酯)、DOS(癸二酸二辛酯)是作為耐寒增塑劑使用的代表性品種，由于一般耐寒增塑劑與PVC的相容性都不十分好，實(shí)際上只能作為改善耐寒性的輔助增塑劑使用，其用量通常為主增塑劑的5~20%。
另外，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯(TXIB)、硬脂酸丁酯、LHAT酸一二甘醇一二一2一乙基酸酯等產(chǎn)品也具有耐寒增塑劑的作用。
蔣佩芬研究指出，以改善薄膜耐寒韌性及低溫伸長(zhǎng)為目的時(shí)，使耐寒增塑劑與六甲基磷酰三胺并用為佳。因?yàn)榱谆柞Ｈ冯m本身不是耐寒增塑劑，但它可以有效地降低各種增塑劑的凝固點(diǎn)，達(dá)到強(qiáng)化薄膜耐寒效果的目的。
3 改性劑
改進(jìn)PVC低溫耐沖擊強(qiáng)度性能差的有效辦法是加入玻璃化溫度較低，在室溫下顯示高彈性的高聚物，統(tǒng)稱為改性劑。其中所添加的高聚物應(yīng)與PVC膠粒有相近的溶解度參數(shù)，有一定互溶能力，能形成兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)的共混物，從而改善制品的低溫沖擊強(qiáng)度。
4 熱塑性彈性體
熱塑性彈性體(TPE)是一類在常溫下顯示橡膠彈性，在高溫下又能塑化成型的合成材料，因此，這類聚合物兼有橡膠和熱塑性塑料的特點(diǎn)，它既可以作為復(fù)合材料的增韌劑，又可以作為復(fù)合材料的基體材料，這類材料主要包括聚氨酯類、乙烯類、聚烯烴類、聚脂類、間規(guī)1，2-聚丁二烯類和聚酰胺類等產(chǎn)品。目前比較多用作復(fù)合材料增韌劑的是乙烯類和聚烯烴類。
PVC-TPE制品的耐寒性至少不低于軟質(zhì)PVC，采用耐寒增塑劑和耐寒配方時(shí)，PVC-TPE在-45下仍保持良好的彈性。在耐寒、耐海水制品方面諸如船舶密封件、集裝箱密封件、船用軟管等，PVC-TPE也受歡迎。如H4040、H3303等牌號(hào)的TPE與PVC有好的相容性，添加后能明顯改善PVC膠粒的低溫柔順性，顯著提高其耐曲繞能力，降低脆化點(diǎn)。
總之，通過選/換用耐寒性更優(yōu)的助劑，引入一些具有抗寒功能的聚合物等一系列配方調(diào)整辦法，可使PVC膠粒的耐寒性能得以提升，達(dá)到低溫使用要求。同時(shí)，我們也應(yīng)注意到加工溫度、冷卻溫度、牽引速率、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等諸多方面，也會(huì)對(duì)PVC制品的耐寒性產(chǎn)生一定影響。因此，在設(shè)計(jì)PVC配方時(shí)，一定要將應(yīng)用條件、制品結(jié)構(gòu)、加工設(shè)備、工藝條件等各方面因素，同配方一起綜合考慮，并通過試驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，終獲得具有優(yōu)良耐寒性能的PVC配方。
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