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增韧改性剂CPE详述
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/8/9 10:38:11  人气:188

 

  CPE即氯化聚乙烯,由专用高密度聚乙烯(HDPE)经氯化而制得的,即用氯原子部分取代HDPE分子链上的氢原子的产物。干燥后为白色粉末,无毒。
  CPE分子式:CH2-CHCl-CH2-CH2]n

  英文简称:CPE或CM氯化聚乙烯(CPE)为饱和高分子材料。
  特性
  由于CPE分子不含双链,具有良好的耐候性,同时具有耐燃性、热稳定性优于PVC,成本低,性能优良。溶于芳烃和卤代烃,不溶于脂肪烃,在170℃以上分解,放出氯化氢气体,其具有稳定的化学结构,优良的耐老化性、耐燃性、耐寒性、耐候性、自由着色性、耐化学药品性、耐臭氧性和电绝缘性以及良好的相容性和加工性,可与PVC、PE、PS及橡胶掺混以改进其物性。
  影响CPE性能的三大因素
  第一:所用PE种类的-----由高分子量聚乙烯所得的CPE有较高的黏度和拉伸强度,但这种CPE与PVC树脂间的附着力低,用低分子量的聚乙烯所得的CPE的黏度和拉伸强度较低,采用高密度聚乙烯所得的CPE有良好的耐热变性能。
  第二:原料粒子的大小-----粒度太小时易形成冻胶或团块状CPE,粒径过大时氯的分布不均匀,难溶于有机溶剂,粒度范围在0.1-200μm最佳。
  第三:CPE氯化程度的高低-----氯含量在25%以下时,与PVC相容性差,不能作为改性剂用;氯含量大于40%时与PVC相容性好,可作为固体增塑剂用,不适合做冲击改性剂;氯含量为36-38%的CPE具有良好的弹性及与PVC相容性,因而广泛用作PVC抗冲击改性剂。现使用最多的是含氯35%的CPE,氯含量在35%左右的CPE其结晶度和玻璃化温度均较低,具有良好的橡胶弹性,并且与PVC有适宜的相容性,被广泛作PVC硬制品的抗冲击改性剂作用。
  CPE的生产技术
  主要是用悬浮法生产CPE,悬浮法又分为水相法和盐酸相法。水相法氯气利用率高,产品含氯量稳定,但设备腐蚀严重,三废量大。盐酸相法是最先进的生产方法,流程知短、产品品质稳定,且三废低。
  CPE抗冲改性剂的选择
  1)国内CPE型号一般用如135A、135B、140B、239C等来标识,其中第一位数字1和2表示残余结晶度(TAC值)的大小,1代表TAC值在0-10%,2表示TAC值>10%,第2、3位数字表示氯含量,如35表示氯含量为35%,最后一位是字母ABC,用来表示原料PE分子量的大小,A为最大,C为最小。
  2)分子量的影响:CPE的A型料分子量最大,熔融黏度也大,其黏度与PVC最匹配,在PVC中分散效果最好,可以形成理想的网络状的分散形态,所以一般选择CPE的A型料做PVC的改性剂。
  3)TAC值:TAC值表示CPE分子中PE结晶和无定形态的含量,从一定程度上反映了CPE分子上氯原子的分布均匀情况,TAC值大,表示PE链段结晶多,而PE链段与PVC相容性差,TAC值小则PE与PVC相容性好,一般选TAC值小于5的CPE作为抗冲击剂。
  CPE添加量对PVC的影响
  加入量在10分以下时PVC的抗冲强度随CPE的加入而很快增大,但再进一步提高CPE的加入量则PVC抗冲强度提高的很少。因此,作为抗冲击剂使用,CPE的加入量以8-10份为宜,同时随着CPE的增加,PVC共混物的拉伸强度持续下降,断裂伸长率增加,如以拉伸强度与断裂伸长率的乘积表示其韧性,则很明显随着CPE加入量的增加PVC韧性明显会提高。
  有文献认为在8份以上时,CPE超过在PVC中的饱和溶解度而从PVC中析出,形成PVC为海,CPE为岛的微相分离结构,从而较大幅度提高了PVC的冲击强度,也有文献认为CPE在超过6份时,能在配方中形成一个网络,从而起到冲击PPS改性作用,但CPE在低添加量下(如1份)时,既不能在配方体系中形成一个网络,也不会超过其在PVC中的饱和溶解度而析出,它在配方中的冲击改性作用甚微。


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