1、 Modifikasi kimia
Modifikasi kimia termasuk modifikasi koolymerisasi, reaksi grafting dan klorinasi.
Modifikasi koolymerisasi: komerisasi monomer vinil klorida dengan monomer lainnya. Misalnya, kopolimerisasi dengan vinil asetat, vinilidene klorida, akrilonitrile, akrilat, anhidrida maleik dan monomer lainnya untuk meningkatkan kinerja pemrosesan pencetakan, mengurangi suhu pencetakan, atau mengembangkan aplikasi baru, atau muncul sebagai bahan baru.
Reaksi cangkok: perkenalkan kelompok monomer lain atau polimer lain ke dalam rantai samping PVC untuk reaksi cangkok. Misalnya, etilena vinil asetat dicangkokkan dengan vinil klorida untuk mengontrol jumlah dan tingkat polimerisasi bagian vinil klorida yang dicangkokkan, sehingga dapat meningkatkan sifat dampak, kerapuhan suhu rendah dan ketahanan penuaan dari bahan yang dimodifikasi ini.
Klorinasi: PVC klorinat dengan metode suspensi fase air (atau metode fase gas) untuk meningkatkan kandungan klorin dari 57% menjadi sekitar 65%. Tujuan dari modifikasi ini adalah untuk meningkatkan ketahanan panas PVC. Suhu layanan adalah 35 ~ 40 ° C lebih tinggi dari PVC asli, yang disebut polivinil klorida terklorinasi (CPVC).
Kepadatan CPVC lebih tinggi dari PVC, yaitu 1,7 g / cm3. Kinerja tahan api CPVC lebih baik daripada PVC, dan kekuatan tarik juga lebih baik daripada PVC. Kerugiannya adalah kekuatan dampak rendah.
CPVC sulit untuk membentuk dan memproses, dan suhu pembentukannya adalah 10 ~ 20 ° C lebih tinggi daripada PVC; Rentang regulasi suhu yang sempit; Jumlah stabilizer adalah 1 ~ 2 kali lebih banyak dari PVC; Jumlah pelumas juga lebih dari PVC.
CPVC dapat menghasilkan produk dengan ekstrusi, injeksi dan kalender. CPVC dapat digunakan untuk pipa, piring, profil, bahan berbusa, perekat, pelapis, pengubah, dll.
2、 Modifikasi fisik
Modifikasi fisik adalah untuk meningkatkan sifat-sifatnya dengan menambahkan berbagai aditif atau mengisi, pencampuran dan penguatan.
Misalnya, menambahkan ACR untuk meningkatkan sifat pembentukan dan pengolahan bahan PVC; Tambahkan pelumas internal dan eksternal atau lilin polietilen untuk meningkatkan viskositas dan fluiditas bahan; Tambahkan penstabil panas untuk meningkatkan stabilitas termal bahan selama pencetakan dan mengurangi suhu dekomposisi mereka; Tambahkan agen antioksidan dan anti ultraviolet untuk meningkatkan umur penuaan produk; Tambahkan plasticizer untuk meningkatkan kinerja plastisisasi bahan dan meningkatkan kelembutan produk. Mengisi modifikasi adalah untuk meningkatkan beberapa sifat dengan menambahkan pengisi anorganik atau organik.
Seperti menambahkan pengisi bubuk kayu untuk mengurangi gravitasi spesifik produk PVC dan dekat dengan kayu; Menambahkan bubuk logam, seperti bubuk tembaga dan bubuk aluminium, untuk meningkatkan konduktivitas produk; Menambahkan bubuk magnetik ferit untuk meningkatkan sifat magnetik produk; Menambahkan kalsium karbida untuk meningkatkan kekerasan produk dan mengurangi biaya bahan pada saat yang sama; Lumpur merah ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan panas dan ketahanan penuaan ringan dari produk, dan mengurangi biaya material pada saat yang sama.
Modifikasi pencampuran adalah untuk mendapatkan apa yang disebut "paduan polimer" dengan menambahkan satu atau dua polimer (karet, plastik, elastomer, dll) dan pencampuran, sehingga dapat meningkatkan fluiditas atau dampak ketangguhan PVC. Misalnya, polimer lain yang dapat dicampur dengan PVC termasuk akrilonitrile butadiene styrene copolymer (ABS), Methyl Methacrylate Butadiene Styrene Copolymer (MBS), polyacrylate, chlorinated polyethylene (CPE), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), karet nitril, karet propilena etilena, polivinil klorida terklorinasi (CPVC), maleat dioctyl, dll.
1) CAMPURAN PVC / NBR
Kompatibilitas: Nitrile Rubber (NBR) adalah polimer polar. Kompatibilitas dengan PVC meningkat dengan peningkatan kandungan akrilonittrile dalam NBR. Ketika konten an adalah 40%, kompatibilitas adalah yang terbaik. Ketika PVC dan NBR secara mekanis dicampur pada 150 ° C, ditemukan bahwa sistem PVC / NBR dapat membentuk sistem crosslinking parsial bahkan jika tidak ada agen crosslinking dalam sistem.
Kekuatan dampak: ketika kandungan an adalah 20%, kekuatan dampak campuran dengan PVC adalah yang tertinggi.
Kekuatan tarik: hukum perubahan kekuatan tarik dan kekuatan dampak campuran PVC / NBR berbeda: meningkat dengan peningkatan kandungan akrilonittrile dalam NBR. Ketika konten kurang dari 50%, ada hubungan linier di antara mereka.
Aplikasi:
Dibandingkan dengan PVC yang tidak dimodifikasi, campuran PVC / NBR memiliki elastisitas yang lebih baik, kekuatan tarik, ketahanan aus dan ketahanan minyak. Resistensi pelarut telah meningkat secara signifikan. Saat ini, secara luas digunakan dalam produksi sepatu kerja tahan minyak, tahan korosi dan anti-selip, berbagai gasket penyegelan, bellow dan pipa fleksibel lainnya. Kawat meliputi bahan, bagian isolasi listrik dan plastik busa.
NBR adalah karet tak jenuh, sehingga ketahanan cuacanya tidak baik, yang dapat ditingkatkan dengan vulkanisasi.
2) Campuran PVC / EPDM
EPDM adalah terpolymer dari etilena propilena diene, yang lembut karet pada suhu kamar. EPDM adalah polimer non-polar, sehingga kompatibilitas antara EPDM dan PVC sangat buruk. Komponen ketiga senyawa mercaptan ditambahkan ke dalam sistem blend sebagai kompatibilizer untuk meningkatkan kompatibilitas antara dua fase. Dalam proses pencampuran, salah satu ujung senyawa mercaptan bereaksi dengan PVC untuk membentuk bahan cangkok, dan ujung lainnya adalah luka dengan EPDM. Fungsinya sama seperti agen kopling yang digunakan dalam bahan komposit berbasis polimer. Melalui aksi compatibilizer, antarmuka antara PVC dan EPDM diperkuat, sehingga dapat mencapai tujuan modifikasi dan perketat. Kekuatan dampak berlekuk dari campuran dengan senyawa mercaptan lebih dari 6 kali lebih tinggi daripada resin matriks PVC.
3) Campuran PVC / MBS
Resin MBS adalah sejenis polimer tinggi yang diperoleh dengan mencangkok kopolimer asam methacrylic dan stirena ke polybutadiene atau karet diphenyl. Dalam rantai molekul polimer, stirena adalah segmen kaku dan karet polybutadiene atau styrene butadiene adalah segmen yang fleksibel. Efek sinergis dari keduanya memberikan molekul MBS fleksibilitas yang baik.
MBS dan PVC memiliki parameter kelarutan yang sama, dan mereka dapat membentuk sistem campuran dengan kompatibilitas yang baik. Hanya ada satu suhu transisi kaca Tg (89,14 ° C) pada suhu tinggi, yang berada di antara dua TG.
Pengamatan SEM menunjukkan bahwa dalam sistem ini, segmen MS dalam fase MBS membentuk "fase kontinu" dengan kompatibilitas yang baik dengan fase PVC, sedangkan segmen karet tersebar dalam fase kontinu dan membentuk mikro "fase tersebar". Ketika mengalami dampak, retakan dapat terbentuk antara segmen rantai karet fase yang tersebar dan fase kontinu untuk menyerap dan mentransfer energi dampak. Efek ketangguhan yang baik tercapai.
Penambahan MBS memungkinkan PVC untuk mendapatkan ketangguhan dan transmitansi cahaya, sehingga MBS disebut pengubah dampak transparan PVC.
4) Sistem Campuran PVC / ABS
Kompatibilitas: ABS adalah acrylonitrile butadiene styrene copolymer. Seperti MBS, ia memiliki segmen rantai yang kaku dan segmen rantai karet yang fleksibel. ABS dan PVC memiliki parameter kelarutan yang sama dan kompatibel dalam termodinamika kimia. Dari analisis struktur molekul, rantai molekul ABS mengandung sejumlah besar segmen akrilonittrile, yang memiliki kekuatan kuat dengan molekul PVC, dan mereka dapat membentuk sistem kompatibilitas yang baik.
Kekuatan dampak: kekuatan dampak campuran lebih besar daripada bahan baku apa pun; Ketika PVC / ABS = 70/30, kekuatan dampak campuran mencapai maksimum.
Kinerja suhu tinggi: titik pelunakan PVC relatif rendah pada 75-85 ° C; Titik pelunakan ABS adalah 105 ° C. Oleh karena itu, kinerja suhu tinggi PVC dapat ditingkatkan setelah pencampuran.
Processability: dengan peningkatan rasio ABS, indeks lelehan menunjukkan tren naik. Peningkatan fluiditas meningkatkan kemampuan pemrosesan.
Aditif: compatibilizer, plasticizer, heat stabilizer, antioksidan, agen tangguh, pelumas, dll.
Aplikasi: ekstrusi untuk menghasilkan piring, tabung dan bahan heteroseksual. Hal ini dapat menggantikan ABS dalam produk bagasi. Hal ini juga dapat digunakan untuk injection molding untuk memproduksi peralatan tekstil, bagian mesin, panel instrumen, dll.
5) Campuran PVC / ACR
Sebagai pengubah resin PVC kaku, ACR dapat dibagi menjadi pengolahan aditif dan aditif dampak.
Alat bantu pemrosesan terutama untuk mengurangi waktu gelasi bahan PVC yang kaku. Hal ini nyaman untuk pengolahan sekunder seperti pembentukan panas.
ACR tahan benturan membentuk struktur "inti-shell". Shell memiliki kompatibilitas yang baik dengan PVC; Intinya memainkan efek ketangguhan yang sangat baik dalam sistem campuran.
ACR adalah pengubah transparan paling sukses setelah MBS.
6) Pvc / EVA Blend System
EVA adalah ethylene vinyl acetate. PVC / EVA Blends dapat diproduksi dengan pencampuran mekanis (terutama melt blending) dan graft copolymerization blending. PVC dan Eva hanya memiliki kompatibilitas sedang, sehingga PVC / EVA Blends disiapkan oleh pencampuran mekanis memiliki domain fase besar; Domain fase PVC / EVA Blends yang disiapkan dengan metode pencampuran koolymerisasi graft baik-baik saja.
Struktur morfologi campuran PVC / EVA juga terkait langsung dengan rasio pencampuran kedua polimer. Jika EVA kurang dari 7-8% dalam PVC / EVA dengan pencampuran mekanis, PVC adalah fase kontinu, yang mengelilingi partikel EVA, tetapi ketika melebihi 7 ~ 8%, EVA berubah menjadi partikel PVC terus menerus dan mengelilingi. Oleh karena itu, zona pembalikan fase campuran ini adalah 7 ~ 8% konten EVA.
Salah satu keuntungan luar biasa dari PVC / EVA Blends adalah bahwa fleksibilitas mereka secara signifikan lebih baik daripada PVC. Menurut jumlah EVA yang terkandung dalam PVC / EVA Blends, mereka juga dibagi menjadi dua jenis utama: keras dan lembut; Tingkat pelunakan campuran PVC / EVA lunak setara dengan PVC lunak dengan 40 atau 60 bagian plasticizer, tetapi memiliki karakteristik suhu rendah yang lebih baik, efek plastisisasi yang stabil dan nuansa tangan yang baik daripada yang terakhir.
PVC / EVA graft koolymerization blend
Dalam campuran kotomisasi cangkok PVC / EVA, dengan peningkatan kandungan EVA, efek plastisisasi juga meningkat, tetapi kekuatan tarik menurun, permeabilitas udara meningkat dan transmitansi cahaya menurun.
Umumnya, semakin kecil berat molekul EVA dan eva-pvc graft copolymer, semakin rendah kekerasan dan lembut campuran koolymer cangkok PVC / EVA.
Aplikasi:
PVC / EVA Blends banyak digunakan dalam produksi produk keras dan lunak. Produk keras terutama pipa dampak yang diekstrusi, yang juga digunakan untuk menghasilkan pelat benturan dan bahan berbentuk khusus yang diekstrusi. Produk keras juga termasuk kayu sintetis berbusa rendah, produk cetakan injeksi (alat kelengkapan pipa dampak, bagian industri), dll. Produk lunak terutama film tahan dingin, film, kulit buatan, kabel dan bahan busa.
Selain itu, sifat PVC dapat ditingkatkan dengan memperkuat modifikasi, modifikasi cross-linking, modifikasi berbusa, modifikasi radiasi dan metode modifikasi lainnya. Misalnya, bubuk mika dengan rasio aspek besar digunakan untuk penguatan; Kekuatan ditingkatkan dengan crosslinking dengan diisopropil peroksida (DCP); Agen berbusa Azodicarbonamide digunakan untuk mengurangi gravitasi spesifik produk PVC, radiasi kobalt digunakan untuk meningkatkan kekuatan, dll.
