由于pvc自身的加工成型性能差,如熔體粘度大,流動(dòng)性不好,熱穩(wěn)定性不好,容易熱分解,耐老化性差,易變脆、變硬、龜裂,人性不好,耐寒性不好,所以一般都需要進(jìn)行PVC改性,以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。
改性PVC的方法有兩種途徑:化學(xué)改性和物理改性。
化學(xué)改性有共聚改性、接枝反應(yīng)和氯化等。共聚改性,即讓氯乙烯單體和其他單體進(jìn)行共聚反應(yīng),例如和醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯晴、丙烯酸酯、馬來酸酐等單體共聚,以此提高成型加工性能,或使成型溫度降低,或開拓新的用途,或作為新型材料出現(xiàn);在PVC側(cè)鏈上引入另外的單體基團(tuán),或另一種聚合物,進(jìn)行接枝反應(yīng)。
例如:乙烯—醋酸乙烯與氯乙烯進(jìn)行接枝,控制氯乙烯接枝部分的數(shù)量及聚合度,以此改善這種改性材料的沖擊性能、低溫脆性、耐老化性等。
將PVC用水相懸浮法(或氣相法),進(jìn)行氯化,使氯含量由原來的57%提高到65%左右,這樣改性的目的在于提高PVC的耐熱性,使用溫度比原來的PVC高出35——40℃,稱之為氯化聚氯乙烯(CPVC)。
CPVC的密度比PVC大,為1.7克/立方厘米,阻燃性能優(yōu)于PVC,拉伸強(qiáng)度也優(yōu)于PVC,缺點(diǎn)是沖擊強(qiáng)度低。
CPVC的成型加工性能難,其成型溫度比PVC高10——20℃;溫度調(diào)節(jié)范圍窄;穩(wěn)定劑用量比PVC多1——2倍;潤(rùn)滑劑用量也比PVC多。
CPVC可用擠出法、注射法、壓延法生產(chǎn)制品。CPVC可用于管材、板材、型材、發(fā)泡材料、黏合劑、涂料、改性劑等。
物理改性是通過添加各種助劑或是進(jìn)行填充、共混、增強(qiáng)來改善其性能。例如添加ACR來改善PVC物料的成型加工性能;添加內(nèi)外潤(rùn)滑劑或聚乙烯蠟來改善物料的粘度、流動(dòng)性等;添加熱穩(wěn)定劑,提高物料在成型加工時(shí)的熱穩(wěn)定性,降低其分解溫度;添加抗氧劑、抗紫外線劑提高制品的耐老化壽命;添加增塑劑提高物料的塑化性能,增加制品的柔軟度等。填充改性是通過加入無機(jī)或有機(jī)填充劑以改善某些性能。
如加入木粉填料,降低PVC制品的比重,接近木材;加入金屬粉末,如銅粉、鋁粉提高制品的導(dǎo)電能力;加入鐵淦氧磁粉,提高制品的磁性能;加入碳化鈣提高制品硬度,同時(shí)降低材料成本;加入赤泥,改善制品的耐熱、耐光老化性能,同時(shí)降低材料成本等。
共混改性是通過加入一種或兩種高聚物(橡膠、塑料、彈性體等),通過共混和,得到所謂“高分子合金”,以此改善PVC的流動(dòng)性或抗沖擊韌性。例如能和PVC共混改性的其他高聚物有丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚物(abs),甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物(MBS),聚丙烯酸酯,氯化聚乙烯(CPE),乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA),丁晴橡膠,乙丙橡膠,氯化聚氯乙烯(CPVC),馬來酸雙辛酯等。
除此之外,還可用增強(qiáng)改性、交聯(lián)改性、發(fā)泡改性、輻射改性等pvc改性方法來改善PVC的性能。例如用縱橫比大的云母粉進(jìn)行增強(qiáng);用過氧化二異丙苯(DCP)進(jìn)行交聯(lián)改性,提高強(qiáng)度;用偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑來降低PVC制品的比重,用鈷射線進(jìn)行照射,提高強(qiáng)度等。