氯化聚氯乙烯与聚氯乙烯共混物性能的研究

16马玫等氯化聚氯乙烯 与聚氯乙烯共混物性能的研究氯化聚氯乙烯与聚氯乙烯共混物性能的研究马玫,胡行俊， 雷祖碧,麦伟宗,唐金桂(广州合成材料研究院，广东广州，510665)摘要:通过改变CPVC/PVC的树脂组成，研究了共混物的外观、耐热性、阻燃消烟性以及物理力学性能。结果表明，少量的CPVC树脂也会影响共混物的稳定性;只有CPVC含量大于60%，才能有效地改善共混物的耐热、阻燃等性能。关键词: CPVC; PVC; 共混物中图分类号: TQ325.4Study on the Properties of CPVC & PVC BlendsMA Mei, HU Xing-jun, LEI Zhu-bi, MAI Wei-zong, TANG Jin-gui( Guangzhou Research Institute of Synthetic Materials , Guangzhou 510665 , Guangdong, China)Abstract: With changing the proportion of CPVC/ PVC, the properties of the blends were studied , including theaspect, thermal, flame -retardant, low smoke and mechanical properties. The results indicated that the few CPVCresin also could affect the stability of the blends. When the CPVC content was more than 60% , the thermal, flame-retardant and other properties were improved effectively.Key words: CPVC; PVC; blends氯化聚氯乙烯(CPVC) 是PVC进一步氯化的板硫化机，XRB-70, 广州皮革机械厂;分光测试产品，含氯量较高，因而不仅保持了PVC原有的仪，Dataflah 100，Dataflash; 热变形、维卡软化点优点，还具有比PVC优越的耐热、阻燃、低烟等温度测定仪，XRW-300,承德德盛试验机厂;氧指性能1-3)。CPVC树脂在我国尚属新品种、新材数测定仪，HC-2,南京江宁分析仪器厂;烟密度料，所以开发CPVC加工技术的研究极待进行，亦试验箱，GB/T8627型，广州佛山华星陶瓷原料公非常必要。司;液晶电子拉力试验机, XLD-10,承德市金建检共混是聚合物通用的改性方法，通过共混可以测仪器有限公司;悬臂梁冲击试验机，XJU 5.5,获得某些特殊的性能。CPVC与PVC树脂既相似又承德德盛试验机厂。有差别。为增强对CPVC树脂的了解，认识CPVC/表1CPVC主要性能( 挤出级)DPVC共混物的特性，本实验选用了两个厂家的、.性能指标 .甲厂乙同为挤出级的CPVC树脂与PVC以任意比共混，氯含量/%64 -6864-68从共混材料的外观、耐热性、阻燃消烟性以及物理挥发物/%,≤.0.3颗粒度(40母)/%≥98≤0.1四力学性能几方面进行了探讨。绝对粘度/(Pasx10-3)1.3-1.61.4-1.5热分解温度/C,≥1101151实验部分吸油率/%,≥20热稳定时间/S,≥50651.1 原料及设备注:①性能指标由厂家提供;②为筛余物(0.595mm)PVC, SE 500，天津大沽; CPVC, 挤出级,分1.2别由甲、乙两厂提供，物性见表1;助剂，市售。中国煤化工、EPVC与PVC树脂双辊混炼机，SK-160 B，上海橡胶塑料厂;平及各利MHCN M HG -180C)上混炼功们工从批低小V以收稿日期: 2006-07-132007年第36卷第2期合成材料老化与应用17均匀后,根据测试要求,用平板硫化机热压(195C，而且乙厂 树脂的维卡软化点比甲厂高得多,其共混5分钟)成型。物在CPVC高含量时(CPVC含量>60%)耐热性表2在100份CPVC/PVC共混物中的助剂组成增长幅度也较明显。虽然厂家提供的树脂同为挤出等级，其指标相差不大(见表1),但实际上耐热复合铅稳定剂润滑剂ACR加抗冲改碳酸钙钛白粉工助剂|性剂效应却差距甚大。说明PVC加氯工艺控制很重要，2.55会影响CPVC的质量稳定性。1.3性能测试120 t一-甲厂p-0- z厂色差按GB/7921 -1997测试，D65 日常光源;维卡软化点按GB1633 -2000测试;氧指数按GB/s 105-T2406 - 1993测试;烟密度等级按GB/T 8627 -1999测试;拉伸性能按GB/T 1040 - 1992测试;前90悬臂梁缺口冲击强度按GB/T 1843 - 1996测试。2结果与讨论075 L20500 1002.1 CPVC/PVC 共混物的外观性能CPVC含量/%團2 CPVC/PVC 共混物的耐热性图1中的色差是以未添加CPVC树脂的PVC样品为标准板进行比较的。无论是甲厂还是乙厂的2.3 CPVC/PVC 共混物的阻燃和消烟性能树脂，共混物随着CPVC树脂比例的增高，颜色由PVC具有良好的阻燃性能，其氧指数达40%。白转向棕黄，色差增大，可见CPVC的稳定性比CPVC的阻燃性更优良，氧指数高达60%以上，因PVC差。即使是在CPVC低含量范围内(0~ 20此用CPVC来改性PVC,能提高PVC的阻燃性能，份)，CPVC对共混物颜色的影响都很大，色差增但从图3可知，添加40份以内的CPVC,对PVC长快。从图1中也可得知，乙厂CPVC树脂的稳定的阻燃效果影响不大，唯有> 60%添加量时,才能性略优于甲厂的。展示出较为明显的促进阻燃作用。从图3再次证明- *甲厂乙厂树脂质量优良。-o-z厂-o乙厂stOE10-454(604080 100图1 CPVC/PVC 共混物的色差圄3 CPVC/PVC 共混物的氧指数2.2 CPVC/PVC 共混物的耐热性能由于CPVC的含氯量高,燃烧扩散慢，限制了CPVC有良好的耐热性，与PVC共混可以提高烟雾的产生， 见图4。相同配方下, CPVC树脂的PVC热性能。但是当CPVC含量低于40份时，共烟密度等级是PVC树脂的40%还不到,但将混物的维卡软化温度变化很小，如图2。因此，用CPVC中国煤化工脂比例低于50% ,CPVC来提高PVC的耐热性，若含量低于40份，| YHCNMHG作用。基本没有效果。只有当CPVC在其共混物中含量超综上所述，用CPVC来改善PVC的阻燃消烟过60%时,才会对共混体的耐热性有较大的影响;性能，CPVC不是PVC有效的改性剂。8马玫等氯化聚氯乙烯与聚氯乙烯共混物性能的研究-x-甲厂- 0-乙厂安E0t*40个段20_。乙厂20406080100CPVC含量/%040608C100图7 CPVC/PVC共混物的冲击性能圄4 CPVC/PVC 共混物的烟密度等级值得关注的是:在本配方中，无论是甲厂还是2.4 CPVC/PVC 共混物的力学性能乙厂的CPVC树脂，在CPVC含量40%~50%处,CPVC树脂刚度略高于PVC树脂，约是PVC混合物冲击强度比较大。的1.2倍,拉伸断裂伸长率低于PVC树脂。它们3结论的共混物拉伸性能规律性不明显。见图5、6。CPVC/PVC共混物的冲击性能变化也不稳定，见图(1) CPVC 的热稳定性较差，即使在PVC中7。在添加抗冲改性剂的前提下，PVC、CPVC树脂添加少量的CPVC树脂，也会影响共混物的外观;的冲击性能很相近，悬臂梁缺口冲击强度约为(2)只有CPVC含量大于60%，才能有效地6kJ/m2。改善CPVC/PVC共混物的耐热性能、阻燃性能与24 r消烟性能; CPVC 不是PVC高效的阻燃消烟改-0-乙厂性剂;(3)CPVC与PVC的共混比例对共混物的拉伸性能影响并不大，而在本配方中CPVC含量在40% ~ 50%范围时的冲击性能却较好;(4)虽然市场上CPVC树脂厂家很多，他们2(508(提供的指标性能相近,但实际应用中性能差别较大，需先筛选后应用。图5 CPVC/PVC 共混物的拉伸强度参考文献-一-乙厂1张小文. 氯化聚氯乙烯( CPVC)塑料.国外塑料, .2005 ,23(4):37 ~415C当402郑丽艳,等.氯化聚氯乙烯及其高性能化进展.聚氯乙烯,1997,(4) :58 ~633黄静文. 氯化聚氯乙烯(CPVC)冷热水管系统.00塑料,2001 ,30(2):54 ~56圍6 CPVC/PVC共混物的拉伸断裂伸长率中国煤化工MYHCNMHG