對(duì)聚氯乙烯作用的化學(xué)物品可分下述三類:
①水或水溶液(例如鹽溶液和無(wú)強(qiáng)氧化作用的無(wú)機(jī)酸)只游動(dòng)在聚氯乙烯分子間,聚氯乙烯會(huì)膨脹,但并不和聚氯乙烯發(fā)生反應(yīng)。
②有機(jī)溶劑(例如乙醚,聚氯乙烯強(qiáng)烈膨脹或溶解。
③侵蝕性物質(zhì)(例如溴,分子發(fā)生化學(xué)作用。丙酮,含氯的碳?xì)浠?會(huì)使?jié)庀跛岬?是直接和聚氯乙烯
聚氯乙烯的這種性能不同于金屬與化學(xué)物品間的作用:金屬的分子結(jié)構(gòu)是緊密的,堅(jiān)實(shí)的,故化學(xué)藥劑對(duì)它的作用只發(fā)生在表面層,只能在破壞掉這一表面層后才能向下層繼續(xù)作用。
聚氯乙烯的分子結(jié)構(gòu)相對(duì)地說(shuō)來(lái)比較松弛,對(duì)它作用的物質(zhì)可以滲透到它的內(nèi)部。前兩類化學(xué)劑可以在聚氯乙烯分子鏈間進(jìn)行充填,可使分子間距離加大,對(duì)副價(jià)鍵產(chǎn)生影響,其作用是可逆的,穩(wěn)定劑和增塑劑被溶出只是一種副作用。
第三類化學(xué)物品除能引起膨脹外,還會(huì)對(duì)聚氯乙烯分子鏈發(fā)生作用,即對(duì)主價(jià)鍵產(chǎn)生影響,這種作用是不可逆的。
聚氯乙烯薄膜的耐化學(xué)穩(wěn)定性,不僅由聚氯乙烯樹(shù)脂、薄膜中所含各組分和與其發(fā)生作用的介質(zhì)所決定,而且尚受下列因素影響;制品的形狀和厚度,作用時(shí)間和溫度,薄膜內(nèi)的應(yīng)力情況,以及是否同時(shí)受到其它物質(zhì)作用等。
某種聚氯乙烯薄膜在一定情況下對(duì)于某種物質(zhì)的作用是穩(wěn)定的,但在另外一種情況下,對(duì)同一物質(zhì)也許就不穩(wěn)定了。一般應(yīng)模擬實(shí)際使用情況,用反應(yīng)介質(zhì)對(duì)薄膜進(jìn)行試驗(yàn)。
目前,測(cè)定聚氯乙烯薄膜耐化學(xué)侵蝕性的試驗(yàn)方法尚無(wú)完整的標(biāo)準(zhǔn)。一般的方法是將方形或圓形試樣放到化學(xué)試劑中去,于常溫或高溫下靜置1、2、4,8、16和32小時(shí),每經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后測(cè)定一次重量、尺寸,以及硬度、強(qiáng)度、耐曲折強(qiáng)度或耐寒性的變化。
根據(jù)不同要求進(jìn)行試驗(yàn)。具體操作是先用蒸餾水洗去化學(xué)試劑或其水溶液,并把試樣放在濾紙上吸干,如系油溶性試劑,則用玻璃棒或刮勺去除油性物質(zhì),再用濾紙去除余下部分,也可用石油醚洗一下。處理后的試樣在進(jìn)行測(cè)試以前,必須置于20℃、空氣相對(duì)濕度為65%的環(huán)境下靜置24小時(shí),直至恒重為止。
在記錄上述測(cè)試結(jié)果時(shí)必須注意,它是對(duì)一定尺寸的試樣進(jìn)行試驗(yàn)所得到的結(jié)果。由于化學(xué)作用首先是對(duì)物體表面進(jìn)行的,然后才會(huì)作用到物體的內(nèi)部,所以將某一薄膜試樣的試驗(yàn)結(jié)果用以推斷其它厚度的薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性時(shí),需要特別當(dāng)心,當(dāng)薄膜比較薄時(shí)更是如此。
不含增塑劑的薄膜對(duì)許多化學(xué)品都有很好的穩(wěn)定性,對(duì)大多數(shù)稀和濃的酸堿、油脂、脂肪烴、醇或臭氧的化學(xué)穩(wěn)定性均很好。具有氧化作用的物質(zhì)對(duì)聚氯乙烯樹(shù)脂會(huì)起破壞作用,如氯氣、濃硝酸和濃硫酸。具極性結(jié)構(gòu)的有機(jī)溶劑會(huì)使聚氯乙烯薄膜發(fā)生膨脹或溶解,如酯、醚、酮、含氯烷烴和芳烴。這里討論的是20℃時(shí)的情況,在高溫下破壞更厲害。聚氯乙烯耐化學(xué)作用的穩(wěn)定性雖然很好,但仍可被個(gè)別化學(xué)物品——特別是溶劑——所作用,其原因在于它的分子結(jié)構(gòu)。聚氯乙烯鏈分子間是依靠比較弱的副價(jià)鍵力而互相結(jié)合在一起的,故不能抵制極性溶劑分子的侵入。聚氯乙烯沒(méi)有堅(jiān)固的晶體結(jié)構(gòu),而聚乙烯正是借助于晶體結(jié)構(gòu)而對(duì)溶劑很穩(wěn)定。
內(nèi)增塑作用或外增塑作用所引起的聚氯乙烯鏈分子間結(jié)合的松弛,必將降低聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性,純聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性最高。
聚氯乙烯共聚體和抗沖擊性聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性均比純聚氯乙烯要差一些。共聚體在溶劑中(如在酯和酮中)比較容易溶解一些。含增塑劑的聚氯乙烯薄膜對(duì)化學(xué)物品更為敏感,增塑劑含量愈高,則愈敏感。無(wú)機(jī)酸酯增塑劑是增塑劑中化學(xué)穩(wěn)定性最高的。
聚氯乙烯