【正文】 材料 ,表面親水疏油 ,呈強(qiáng)極性 ,不能與橡膠、塑料等高分子有機(jī)物發(fā)生化學(xué)交聯(lián) ,沒(méi)有補(bǔ)強(qiáng)性能。常用在 PVC 中的增塑劑主要是 DOP，它與 PVC 能很好地混合，由于它們具有很好的電性能、較好的低溫性、較小的揮發(fā)性和相當(dāng)?shù)偷某槌鲂耘c毒害性以及其他許多優(yōu)點(diǎn)，因此可以廣泛地用于各種配方中。氯化石蠟具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，與 PVC 樹(shù)脂的相容性良好，用量應(yīng)在 份以下。苯并三唑類光穩(wěn)定劑 UVP 能強(qiáng)烈吸收紫外線，熱穩(wěn)定性高、揮發(fā)性小，毒性低，用量一般為 %～ 1%?？寡鮿┰诰酆衔镏械挠昧枯^少，一般在 1～ 3 份之間最佳。因此必須在 PVC 制品中加入抗氧劑。用量為 2～ 3 份。 市面上常見(jiàn)的熱穩(wěn)定劑有金屬皂類、有機(jī)錫類、有機(jī)銻類、稀土穩(wěn)定劑、有鉛鹽類等。另外 PVC分子內(nèi)含有的取代氯基容易導(dǎo)致PVC樹(shù)脂脫氯化氫反應(yīng)，從而引起 PVC的降解反應(yīng)，所以 PVC對(duì)熱極不穩(wěn)定，溫 度升高會(huì)大大促進(jìn) PVC脫 HCL反應(yīng)，純 PVC在 120℃時(shí)就開(kāi)始脫 HCL反應(yīng)，從而導(dǎo)致了 PVC降解。 CPE與活性 CaCO3的恰當(dāng)配合 ,具有一定協(xié)同效應(yīng)。 CPE的作用一則使基體樹(shù)脂有一定的脆 — 韌比 ,二則充任基體樹(shù)脂與填料粒子表面膠乳層之間的增容劑 ,產(chǎn)生二次偶聯(lián)效應(yīng)。 [17] CPE作增容劑 CPE是一種非自補(bǔ)強(qiáng)性橡膠，具有高填充性，有優(yōu)秀的耐熱氧老化、臭氧老化、耐酸堿、化學(xué)藥品性能，它是 PVC塑料優(yōu)良的抗沖擊改性劑，也是綜合性能良好的合成橡膠，有著 極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。用納米 CaCO3 粒子可以同時(shí)大幅提高 PVC/CPE 體系的韌性和強(qiáng)度 ,在CaCO3用量為 5%～ 12%時(shí) ,體系的綜合性能最好 ,缺口沖擊強(qiáng)度可由原來(lái)的 到 ,拉伸強(qiáng)度由原來(lái)的 46MPa 提高到 50MPa。碳酸鈣是高分子復(fù)合材料中廣泛使用的無(wú)機(jī)填料，并且價(jià)格低廉，用其填充聚合物可大大降低制品的成本，并且在一定條件下可提高聚合物的性能。 因此本實(shí)驗(yàn)選擇剛性粒子作為增韌聚氯乙烯的原料。 助劑選擇及依據(jù) 納米 CaCO3作剛性粒子增強(qiáng)體 用橡膠等彈性體作改性劑來(lái)提高 PVC 的韌性 ,往往以犧牲 PVC 寶貴的強(qiáng)度、剛度、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性及可加工性能為代價(jià) ,顯得顧此失彼 ,美中不足。要注意加料的順序，吸油性大的填料后加（防止吸收增塑劑），潤(rùn)滑劑 最后加（防止影響其它組分的分散）；還要控制好混合溫度，一般熱混合溫度在 110℃左右。 ⒏ PVC在加工前需要進(jìn)行干燥處理： 110℃， 1～ 。潤(rùn)滑劑分為內(nèi)潤(rùn)滑（與 PVC樹(shù)脂相容性大）和外潤(rùn)滑（與 PVC樹(shù)脂相容性差）。注塑成型時(shí)，還應(yīng)注意選擇低速高壓。 ⒋高溫下某些金屬離子會(huì)加劇 PVC的降解，比如鐵、鎘等重金屬離子，所以要嚴(yán)格控制重金屬離子的含量，加工前進(jìn)行磁選，設(shè)備要鍍鉻以防止產(chǎn)生鐵銹。 PVC在低于 160℃時(shí)為顆粒狀態(tài)，高于 160℃顆粒會(huì)破碎分解成初級(jí)粒子，當(dāng)超過(guò) 190℃時(shí)初級(jí)粒子就會(huì)熔融。 PVC的加工性能 ⒈ PVC粉末樹(shù)脂以顆粒狀態(tài)存在，而 PVC顆粒是由許多初級(jí)粒子組成的，懸浮法樹(shù)脂的初級(jí)粒子大小為 1～ 2μ m，乳液法樹(shù)脂的初級(jí)粒子大小為 ～ 1μ m；懸浮法樹(shù)脂的顆粒尺寸大小為 50～ 250μ m，乳液法樹(shù)脂的顆粒尺寸大小為 30～ 70μ m。由于電氣絕緣性能優(yōu)良，可在電氣、電子工業(yè)中，用于制造插頭、插座、開(kāi)關(guān)和電纜。 聚氯乙烯樹(shù)脂的主要用途 4 聚氯乙烯由于化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機(jī)等。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為 80℃，于 130℃開(kāi)始分解變色，并析出 HCL。 三、聚氯乙烯配方設(shè)計(jì) PVC樹(shù)脂的選擇 聚氯乙烯的特 點(diǎn) 聚氯乙烯 (PVC)樹(shù)脂是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一 [ 10],其產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯 (PE)而居于世界樹(shù)脂產(chǎn)量的第 2位 [ 11] 。 二、 實(shí)踐目的 （ 1）通過(guò)高分子材料加工助劑與配方技術(shù)的實(shí)訓(xùn)，鞏固學(xué)生對(duì)《高分子材料加工助劑與配方設(shè)計(jì)》理 論知識(shí)的掌握；掌握高分子材料加工助劑及樹(shù)脂原料的性能特點(diǎn)與選用方法；理解助劑與樹(shù)脂等的復(fù)配方法和要求，正確理解和掌握高分子材料配方設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和原則方法，初步掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及檢測(cè)指標(biāo)確定與優(yōu)化能力，熟悉與鞏固高分子材料助劑與配方設(shè)計(jì)理論知識(shí)，提高綜合實(shí)踐能力。 近幾年來(lái) ,我國(guó)塑料加工發(fā)展較快 ,對(duì)加工和增韌改性提出了更高要求 ,CPE 是低性能的 ,而 ACR、 MBS 的性能十分優(yōu)異。 MBS 改性劑作為透明包裝材料專用增韌改性劑 ,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力有限 ,年產(chǎn)量?jī)H5kt,生產(chǎn)廠約有 10家 ,但生產(chǎn)規(guī)模都很小 ,據(jù)悉齊魯石化公司準(zhǔn)備上萬(wàn)噸裝置。 ACR 是一種迫切需求的改性劑 ,年產(chǎn)量 萬(wàn)噸以上 ,生產(chǎn)廠有 10 家。但其研究的主要方向是對(duì)其增韌劑的研究，而且發(fā)展也較為迅速，生產(chǎn)廠家達(dá) 26 家，年產(chǎn)量五萬(wàn)噸以上，產(chǎn)品主要以 CPE、 ACR、 MBS 為代表。但這種解釋尚有很多實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能被說(shuō)明。 無(wú)機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理 當(dāng) RIF 與 PVC 基體粘合較好時(shí) ,RIF 的存在可產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng) ,引發(fā)大量的銀紋 ,并阻止銀紋的發(fā)展促使基體發(fā)生剪切屈服 ,吸收大量的沖擊能 ,從而達(dá)到增韌的目的。相容性較差的體系，剛性粒子與基體之間有明顯的界面，甚至在粒子周圍存在著空穴，受沖擊時(shí)界面易脫粒而形成微小的空穴。剛性粒子拉伸時(shí)促使其周圍的基體發(fā)生屈服，同時(shí)吸收定的能量使 PVC 的沖擊強(qiáng)度得以提。 有機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理 （ a）冷拉機(jī)理。 （ b）網(wǎng)絡(luò)增韌機(jī)理。大量剪切帶和銀紋的產(chǎn)生和發(fā)展 要消耗大量的能量，從而使材料的沖擊強(qiáng)度大幅度提高，粒子又可終止銀紋和剪切帶的發(fā)展，使其不致發(fā)展成為破壞性的裂紋。彈性體粒子以顆粒狀均勻地分散于基體 PVC 連續(xù)相中，形成宏觀均相微觀分相（海島相結(jié)構(gòu)）。 硬 PVC 的增韌改性劑很多 ,大體可分為彈性體增韌改性劑和非彈性體增韌改性劑 , 效果較好的有 EVA、 NBR、 SBR、 ABS、 MBS、 ACR、 CPE、 AS、 PS、超細(xì) CaCO納米粒子 2 等。 化學(xué)改性的特點(diǎn)是增韌改性效果顯著 ,不足之處是要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) ,對(duì)工藝、設(shè)備有更多要求 ,一般在樹(shù)脂合成廠中方可實(shí)現(xiàn) ,因此對(duì)大多數(shù) PVC 加工用戶而言是不切實(shí)際的。常用的 PVC 化學(xué)增韌改性方法有 [4]：（ 1）乙烯基單體與氯乙烯的共聚 ,如氯乙 烯與丙烯酸辛酯的共聚 。因此對(duì) PVC 進(jìn)行增韌改性 ,克服沖擊強(qiáng)度差的缺陷 ,開(kāi)發(fā)高強(qiáng)高韌PVC 材料 ,用以代替某些工程塑料 ,成為眾多商家夢(mèng)寐以求的事情。根據(jù) Vincent[3]關(guān) 于聚合物脆性 韌性斷裂行為的表征 ,PVC屬于一種脆性材料 ,這大大地限制了 PVC的進(jìn)一步發(fā)展及廣泛應(yīng)用。熔體粘度較大，流動(dòng)性較差，對(duì)加工設(shè)備要求較高。維卡軟化溫度 (5kg)約 80℃ (ABS 為 90℃以上 )。100℃時(shí)就開(kāi)始分解 ,高于 150℃時(shí)分解加速 ,而 PVC 的熔融溫度為 210℃。簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度僅為 ,所以不能用作結(jié)構(gòu)材料。 武夷學(xué)院 實(shí)訓(xùn)報(bào)告 課程名稱： 高分子材料加工助劑與配方技術(shù)實(shí)訓(xùn) 專業(yè)班級(jí)： 級(jí)高分子材料與工程 院 系： 生態(tài)與資源工程學(xué)院 學(xué)生姓名 及學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 20xx 年 12 月 Ⅰ 目錄 一、 聚氯乙烯增韌配方設(shè)計(jì)背景綜述 ..................................... 1 PVC 增韌改性方法 ................................................... 1 化學(xué)改性 ..................................................... 1 物理改性 ..........................