挤出过程中交联聚氯乙烯的研究

2019-06-17 12:21:43 107
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  聚氯乙烯是一种综合性能良好的通用塑料,但也存在一些缺乏之处,通过交联改性能够赋予聚氯乙烯较高的耐热变形才干,力学强度及抗溶剂性,使聚氯乙烯的性能得到很大进步。目前交联办法有很多,如辐射交联112,硅烷交联3,过氧化物交联16'三嗪化合物交联等,但这些办法中除辐射交联、硅烷交联在工业消费中已有应用外,其它的交联办法还只是处于实验室钻研阶段,如通常人们是在聚氯乙烯的溶液中使其功能化,引入一些可反馈基团,利用此功能化聚合物的进一步反馈制备交联聚氯乙烯18~1C,这必然使其向工业应用推广时遇到很大艰难,所以钻研开发新的交联办法意义严重。

  基于聚氯乙烯过氧化物交联机理,本文应用过氧化物交联体系钻研了聚氯乙烯在挤出过程中的交联行为。

  1实验部分11原材料及试剂PVC树脂,三乙醇胺;苯乙烯,四氢呋喃(THF,剖析纯)乙醇(95%)均为剖析纯;过氧化二异丙苯(DCP);邻苯二甲酸二辛酯(DOP),三盐基硫酸铅,二盐基亚磷酸铅,硬脂酸配,聚乙烯蜡均为工业品。

  12仪器设施切粒机,JL-200;塑料注射机,SZ-100/80;机械式拉1.3根本配方及交联产物制备工艺挤出过程的工艺条件如温度、螺杆转速与反馈停止的程度有很大关系。过氧化物交联体系一般使反馈工夫在该温度下过氧化物半衰期的5倍~在挤出过程中交联改性的工艺道路见。

  三乙醇胺苯乙烯乙醇稀释DCP将挤出交联的料切粒,注射出样条,注射出的样条在70°C热解决5h,冷却至室温,测定其抗张强度。

  1.5凝胶率测定将挤出交联后的样条用丝网包裹后用四氢呋喃抽提24h以上,不溶物与取样质量之比值即为凝胶率,反映了交联程度的大小。

  蔽佳值,2结果与讨论21过氧化物DCP用量对交联的作用交联产物反抗张强度及凝胶率随DCP用量的变迁由可见,在苯乙烯为5phr,三乙醇胺为15phi时聚合物力学强度进步最大,超越此值则可能由于降解起因使其强度下降。而DCP参与太少时则体系中不能产生交联。

  22三乙醇胺用量对交联的作用交联产物抗张强度及凝胶率随三乙醇胺用量的关系与室温的差异形成强度值的差异,测试时室温在28°C左右,在15°C左右。两温度下别离测得未交联PVC抗张强度为54MPa和由结果能够看出,三乙醇胺对交联的促进作用很明显。应用单官能团单体做交联助剂使PVC产生交联,可能与三乙醇胺活化了这一体系有关。当三乙醇胺用量抵达0.6phr时,挤出物中察看到了气泡,这是脱HC1过于强烈所致。此时力学性能的持续提升,阐明大分子的断链还不是主要的反馈趋势。与过氧化物过量时力学性能的下降有所不同。

  2.3交联反馈机理的讨论过氧化物交联PVC的反馈进程是这样的:首先过氧化物在热的引发下,分解产生过氧自由基过氧自由基篡夺PVC大分子上的H或Cl原子产生大分子自由基,大分子自由基通过分子间的偶合反馈产生交联聚合物。

  然而PVC的热稳定性很差,温度高时极易分解,当体系中存在过氧化物时就会加速其降解过程,所以为了进步交联效率人们常在体系中参与多官能团不饱和单体如三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA),此类化合物能迅速与大分子自由基产生接枝反馈,从而使大分子自由基不致进一步发作降解反馈:11.而本实验中采纳苯乙烯做交联助剂,其接枝活性比起多官能团不饱和单体来差得多,但是由于苯乙烯是一种很常见的化学试剂,钻研具有普遍意义。所以在体系中参与了三乙醇胺以进步其接枝成效。三乙醇胺是一种较强的有机碱,能够使PVC分子脱去HCl以在大分子链上产生双键,提供接枝点,最后可能生成交联型高聚物。

  从实验结果来看,体系中的确产生了交联,并使产物抗张强度得到进步。由于反馈在挤出过程中停止,可能停止反馈的工夫很短,所以其凝胶含量并不是很高。实践上来说,DCP和二乙醇胺应该存在最佳值,实验结果也证明了这一点,当苯乙烯用量为5phr、三乙醇胺用量为0.33phr时,DCP最佳用量为0.15phr,当苯乙胺用量为5phr、DCP用量为0.15phr时,三乙醇胺用量超越0.4phr抵达0.6phr时,交联后的挤出物将产生气泡,此时尽管注射出的样条抗张强度还在进步,但已经没有实际意义了。

  3结论应用三乙醇胺/DCP/苯乙烯体系能够在挤出过程中使聚氯乙烯产生交联。

  在苯乙烯用量一定时,三乙醇胺和DCP用于此IJ低于此昭能:产生降解。

  交联能够使聚氯乙烯抗张强度得到明显进步。

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