【導(dǎo)讀】藝設(shè)備、聚合方法等。本設(shè)計(jì)采用懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯，介紹了采用懸浮法生產(chǎn)PVC. 并且從物料衡算、熱量衡。防爆防雷等重要措施，對(duì)三廢的處理回收等進(jìn)行了敘述，畫出了整個(gè)工藝的流程圖。PVC屬于無定形共聚物，密度55gcm?85℃以呈玻璃態(tài)。以上時(shí)開始分解，180℃以上時(shí)快速分解。200℃以上劇烈分解并變黑。能燃燒，并降解釋放出,HClCO,苯等低分子化合物，離火自熄。磨性超過硫化橡膠。聚氯乙烯的突出優(yōu)點(diǎn)是易燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、水汽低滲透性好。綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性好。是性價(jià)比最為優(yōu)越。缺陷是熱穩(wěn)定性、抗沖擊性較差，降低溫度時(shí)迅速變硬變脆。但PVC極易改性，通過化學(xué)、物理方法可大大改善其性能。分子鏈交聯(lián)或引入功能基團(tuán)等手段賦予新的功能[1]。機(jī)配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，

　　

【正文】 物。其結(jié)構(gòu)與 MBS 一樣存在著剛性鏈段和柔性橡膠鏈段。ABS 與 PVC 溶解度參數(shù)相近 ,在化學(xué)熱力學(xué)上是相容的。從分子結(jié)構(gòu)上分析 ,ABS 分子鏈中含有大量的丙烯腈鏈段 ,與 PVC 分子間具有較強(qiáng)的作用力 ,二者能形成良好的相容性體系。 PVC/ABS體系中隨著 PVC 含量 的增大 ,PVC 分子向 ABS 分子的 SAN 鏈段逐漸滲透而形成連續(xù)相 ,丁二烯鏈段則分散成微觀意義上的橡膠 粒子 ,形成明顯的“海島”兩相結(jié)構(gòu)。利用 SEM 分析觀察發(fā)現(xiàn) ,兩相間界面模糊 ,存在著厚的界面層。這說明兩相間有良好的相容性。該體系在 PVC 與 ABS 質(zhì)量比為 70∶ 30 時(shí) ,懸臂梁沖擊強(qiáng)度達(dá) ,與 PVC 基體的 ,提高了將近 10 倍 [7] 。 PVC/ACR 共混體系 丙烯酸酯 ( ACR) 類改性劑具有較高的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、模量、熱變形溫度及耐候性。 ACR 抗沖擊改性劑屬于 核殼結(jié)構(gòu)共聚物。這是一類特殊的丙烯酸酯類彈性體。這類聚合物由兩部分組合 ,構(gòu)成通常所稱的“核 殼”結(jié)構(gòu)。利用 ACR 增韌 PVC 可獲得具有良好沖擊性能的共混體系。制備 ACR 彈性粒子是利用丙烯酸丁酯單體在引發(fā)劑及交聯(lián)劑的作用下首先獲得具有輕度交聯(lián)的 PBA 膠核 ,然后再與甲基丙烯酸甲酯單體進(jìn)行接枝聚合 ,在膠核表面得到一層 PMMA 接枝物 ,形成具有核殼結(jié)構(gòu)的彈 性粒子。利用動(dòng)態(tài)力學(xué)方法對(duì)該粒子進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn) ,其損耗角正切值 tgσ譜圖上有 2 個(gè)損耗峰 ,分別對(duì)應(yīng)與核、與殼組分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 ,這說明了該粒子具有兩相結(jié)構(gòu)。利用 機(jī)械共混法可制備出具有良好相容性的 PVC/ACR 共混體系。在該體系中 , ACR 彈性粒子殼層的 PMMA 接枝物與聚氯乙烯具有較強(qiáng)的分子間作用 ,形成較強(qiáng)的界面作用。改性后的體系與 PVC 基體樹脂相比 ,沖擊強(qiáng)度提高了 13 倍 ,體系的加工流動(dòng)性能也有很大的改善[8] 。 PVC/PDMS 共混體系 PDMS 是分子鏈中含有 Si元素的高分子化合物 ,其極性很弱 ,在與 PVC 一起共混改性制備高分子合金時(shí) ,由于其很小的表面能體系很容易發(fā)生相分離現(xiàn)象。為了改進(jìn)兩相間的相容性 , 等 [9]在共混體系中加入交聯(lián)劑二乙烯基苯 ( DB ) ,在 160℃下進(jìn)行機(jī)械共混的同時(shí)將其固化交聯(lián)而得到具有部分交聯(lián)的 PVC/PDMS 共混體系 ,體系中隨著 PDMS含量的增大 ,體系的斷裂伸長(zhǎng)率迅速提高 ,其應(yīng)力 應(yīng)變曲線包圍的面積也迅速增大 ,表現(xiàn)出很好的韌性。其動(dòng)態(tài)力學(xué)譜圖上有 2 個(gè)峰 ,這說明該體系仍為兩相體系 ,由于交聯(lián)產(chǎn)物的存在 ,兩相在界面處存在著厚的界面層 ,表現(xiàn)出較好的相容性。 PVC/PBSM 共混體系 PBSM 是丙烯酸丁酯 (BA) 、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物。由于 PBSM 中的 PMMA 鏈段與 PVC 具有良好的相容性。因此兩 者的共混體系具有良好的界面結(jié)合。 等 [10] 在研究中發(fā)現(xiàn) PVC/PBSM 共混體系的性能與共混過程、共混時(shí)間以及共混程度有關(guān) ,他將 PVC 與 PBSM 在 170℃下機(jī)械混合5min,即得到具有優(yōu)異沖擊性能的共混體系 ,在 PVC與 PBSM共混過程中 ,伴隨著 PBSM 彈性粒子的破碎、分散 ,同時(shí)還涉及到 PVC與 PBSM 二者之間界面相的形成。在共混過程中這些因素的相互協(xié)同作用共同決定了共混體系的綜合力學(xué)性能。由 SEM 分析觀察發(fā)現(xiàn) ,在共混過程中 ,若共混時(shí)間、溫度之間不能很好的協(xié)調(diào) ,共混體系就不能形成良好的網(wǎng)絡(luò)狀 的組織形態(tài)結(jié)構(gòu) ,體系的 韌性也就較差。 4 PVC/熱塑性樹脂共混體系的研究 熱塑性樹脂是高分子聚合物中的一大類物質(zhì) ,同時(shí)也是科研工作者對(duì) PVC 進(jìn)行共混研究的焦點(diǎn)。 PVC 樹脂可與許多種熱塑性樹脂形成共混體系 ,如聚乙烯 ( PE) 、聚丙烯 ( PP) 、尼龍 1010 ( PA1010) 等。 PVC/LLDPE 共混體系線性低密度聚乙烯 (LLDPE) 是一種韌性很好的 高分子聚 物。利用 LLDPE 改性 PVC 時(shí) ,改進(jìn)了 PVC的沖擊性能 ,但由于兩者熱力學(xué)上的不相容性 ,共混體系的沖擊斷面仍然呈脆性斷裂形 貌特征。周慶業(yè)等 [11] 利用氫化聚丁二烯與甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物作為 PVC 與 LLDPE共混物的增容劑。加入增容劑后分散相 LLDPE 的尺寸明顯減小并均勻化 ,體系的沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步提高 ,沖擊斷口由脆性斷裂形貌特征轉(zhuǎn)化為韌性斷裂形貌特征。其原因是增容劑提高了 PVC 與 LLDPE 之間的粘合力 ,使相之間能較好的轉(zhuǎn)移內(nèi)應(yīng)力。利用 SEM 對(duì)其進(jìn)行觀察 ,發(fā)現(xiàn)該共混體系成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的組織形態(tài) ,兩相間相容性很好。 Raija 等 [12] 利用廢舊的 LLDPE 制品與 PVC 樹脂在螺桿擠出機(jī)作用下共同擠出造粒 ,通過該方法得到了一種韌 性較 PVC 樹脂優(yōu)異的共混體系 ,該體系的斷裂伸長(zhǎng)率較 PVC 樹脂提高了一個(gè)數(shù)量級(jí) ,表現(xiàn)出一定的韌性。該方法的現(xiàn)實(shí)意義在于解決了一部分“白色污染”問題 ,具有很好的發(fā)展前景。 PVC/CPE 共混體系 氯化聚乙烯 ( CPE) 是通過在聚乙烯分子鏈上引入氯原子得到的一種韌性的高分子化合物 ,含氯量小于 36%的 CPE 由于分子中含有較多的未氯化鏈段 ,結(jié)晶度較高 ,與聚氯乙烯的相容性較差 ,界面粘接作用也不好。含氯量大于 42%的 CPE 分子鏈很僵硬 ,材料本身彈性較差。徐春暉 [13] 利用含氯量為 36%的 CPE 增韌改性 PVC 樹脂 ,在該體系中當(dāng) CPE 含量在 10～ 15 份 ( 質(zhì)量份 ,下同 ) 時(shí) ,體系的缺口沖擊強(qiáng)度由 PVC 樹脂的 4kJ/m2 迅速增加到 15kJ/m2 以上 ,體系的斷裂伸長(zhǎng)率也有一定程度的提高。由于 柔性分子鏈的引入 ,體系的耐寒性也有所改善。 CPE 在提高 PVC韌性的同時(shí) ,降低了材料本身的模量、強(qiáng)度、耐熱性及加工性能。楊文君等 [14] 根據(jù)非彈性體增韌塑料的理念研究了剛性聚合物 ( PMMA、 SAN 等 ) 對(duì) PVC/CPE 共混體系力學(xué)性能的影響。在 研究中發(fā)現(xiàn) ,PMMA 剛性粒子能顯著提高 PVC/CPE 共混體系的韌 性 ,加入 PMMA 剛性粒子的共混體系的兩相間的相容性和分散性得到改善 ,促進(jìn)了 CPE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和細(xì)微均勻化。當(dāng)體系受到?jīng)_擊時(shí) ,PMMA 剛性分散粒子周圍產(chǎn)生很大的靜壓應(yīng)力 場(chǎng) ,使 PMMA 粒子發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變而吸收大量的塑性變形能 ,提高了共混體系的沖擊性能。同時(shí)由于 PMMA 本身具有較高的強(qiáng)度 ,與基體有較好的粘接性 ,對(duì) PVC/CPE 共混體系有一定的增強(qiáng)作用。在 PVC,CPE 質(zhì)量比為 100∶ 15 的共混體系中 ,當(dāng) PMMA 的用量為 ～ 份時(shí) ,沖擊強(qiáng)度由 20kJ/m2 提高為 98kJ/m2 ,拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率也 有所提高。 PVC/PP 共混體系 利用 PP 改性 PVC 的思想與上述方法有所不同 ,聚丙烯在常溫下顯示出剛性 ,其沖擊性能也很差。利用 PP 改性 PVC,由于二者化學(xué)熱力學(xué)上的不相容性 ,其界面粘接較差。張宇東等 [15] 向PVC/PP 體系中加入 CPE 或 ACR 彈性體作為增容劑來提高 PP 分散相與 PVC 基體之間的相容性 ,從而增加界面粘附強(qiáng)度。由DSC 分析發(fā)現(xiàn)可以觀察到 PVC/PP 體系有 2 個(gè)獨(dú)立的峰 ,在加入增容劑后 ,PVC 組分對(duì)應(yīng)的峰變得平緩 ,這說明 CPE 對(duì) PVC/PP 共混體系有一定增容作用 ,共混合金沖擊強(qiáng)度隨 PP 用 量先增加 后下降 ,其間有一峰值 ,加入增容劑后 ,沖擊強(qiáng)度峰值大幅度提高。Kurauchi [16] 對(duì)剛性粒子增韌的原因進(jìn)行了解釋 ,他認(rèn)為含有剛性體分散相的共混合金在受力作用發(fā)生形變時(shí) ,基體可形成對(duì)剛性分散相粒子的靜水壓應(yīng)力 ,迫使剛性粒子發(fā)生塑性冷拉變 形以吸收大量沖擊能量 ,從而提高共混合金材科的韌性。另一方面 ,剛性粒子分散相可以像彈性體分散相那樣作為應(yīng)力集中劑 ,通過引發(fā)基質(zhì)產(chǎn)生銀紋和剪切帶來吸收更多的能量。 參 考 文 獻(xiàn) 1 吳培熙 ,張留城 1 聚合物共混改性 ,北京 :輕工業(yè)出版社 , 2 ManoNR, npoly( vinylchloride ) PolymSci,1993, ( 49) :132 3 張邦華 ,宋謀道 .PVC/NBR 共混體系的研究 .高分子材料科學(xué)與 工程 ,1990, ( 2) :45 4 鄭昌仁 ,張軍 .PVC/EPDM 合金的制備與力學(xué)性能的研究 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1994, ( 1) :28 5 郭秀春 .MBS/PVC 共混物體系的研究 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1990, ( 1) :94 6 陳松茂 ,鐘圣兆 .PVC/MBS 共混物相容性研究 .高分子學(xué)報(bào) ,1993,( 1) :96 7 楊育芹 ,張光華 .PVC/ABS 共混合金的結(jié)構(gòu)與性能 .高分子材料 科學(xué)與工程 ,1994, ( 6) :114 8 張邦華 ,張啟華 .聚氯乙烯與丙烯酸彈性體共混體系的研究 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1990, ( 3) :82 9 InoueH, siloxane2poly( vinylchloride ),1992,( 46) :363 10ZhangL,ApplPolymSci,1992, ( 45) :1679 11 周慶業(yè) ,張邦華 .PVC/LLDPE 共混體系形態(tài)結(jié)構(gòu)的控制 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1994, ( 5) :76 12 ( vinylchlo2ride) :therhelogical,morphologi13 徐春暉 .CPE 改性硬質(zhì) ,1997, ( 1) :26 14 楊文君 ,李才峰 .PMMA、 SAN 改性 PVC/CPE 共混體系的研究 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1993, ( 6) :93 15 張宇東 ,金日光 .共混合金力學(xué)性能的研究 .高分子材料科學(xué)與工程 ,1998, ( 6) :93 16 KuranchiT, ,1984, ( 19) :1699