提高耐熱性的途徑
硬質聚氯乙烯塑料的玻璃化溫度約為80℃,這就使它的使用溫度受到一定的限制。為了擴大硬質聚氯乙烯塑料的使用范圍,提高其耐熱性就顯得很重要。
(1)氯化聚氯乙烯樹脂:通過氯化,聚合物的極性增強,主鏈的運動受到抑制,因而提高耐熱性。但是經氯化后的氯化聚氯乙烯樹脂比聚氯乙烯樹脂的熔融粘度更高,加工溫度與分解溫度也更為接近,這就給加工帶來了很大的困難。為了適應它的特點,可在聚氯乙烯樹脂中滲入一定比例的氯化聚氯乙烯樹脂,而不是全部采用氯化聚氯乙烯樹脂,同時要考慮適當的穩定劑(例如三鹽基順丁烯二酸鉛對氯化聚氯乙烯樹脂的穩定效果較為理想),以避免加工過程中造成分解或變色等現象。
氯化聚氯乙烯樹脂摻入后,不僅使制品的耐熱性提高,同時它的拉伸強度、抗壓強度及彎曲強度都會提高,缺點是容易使制品發脆,因此必須加入適最的沖擊性能改性劑,其中以氯化聚乙烯效果最好。
氯化聚氯乙烯的加工性能及物理機械性能與它的含氯量也密切有關。含氯量越高,物理機械性能越好,但加工更困難,目前我們常選用含氯量為62~65%的氯化聚氯乙烯樹脂。
(2)玻璃纖維增強聚氯乙烯:最近對玻璃纖維增強熱塑性樹脂的研究,幾平對所有的熱塑性樹脂都適用,但是玻璃纖維增強工藝應用在聚氯乙烯塑料方面,還是最近的事情。特別是硬質聚氯乙烯塑料的玻璃纖維增強更為復雜,由于它的配方中不含增塑劑,因此與玻璃纖維的粘結就較困難,并涉及到玻璃纖維的形狀、尺寸、含量及其表面處理技術、成型條件等問題。
如果在聚氯乙烯塑料中加入20~30%玻璃纖維,其耐熱性可提高到100°C以上。其他物理機械性能,如拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度、沖擊強度、彈性率、硬度、耐疲勞性和耐蠕變性等也都有大幅度的提高,熱膨脹系數可以減少1/3,導熱系數也可提高。這樣就彌補了硬質聚氯乙烯塑料的大部分缺陷,所以玻璃纖維增強硬質聚氯乙烯塑料的發展是很有前途的。耐熱性提高的途徑當然還可以從樹脂本身來解決。
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