空心微珠改性硬质聚氯乙烯复合材料的应用研究

经过改性的超细空心微珠可以作为填料加入到硬质聚氯乙烯 (PVC U)树脂中 ,同时改善PVC树脂的流变性、冲击韧性和刚性等性能。研究结果表明 ,超细空心微珠加入到硬质PVC管材中 ,可以明显改善PVC硬管的加工流动性能 ,显著缩短塑化时间 ,降低最大扭矩。而超细空心微珠加入到硬质PVC板材时 ,可以提高PVC硬板的冲击性能 ,减小制品的收缩率 ,赋予PVC硬板优异的耐腐蚀性能 ,且产品的各项性能均符合PVC板材国家标准GB/T4454— 96。

木粉表面处理对PVC/木粉复合材料性能的影响

使用钛酸酯偶联剂、油酸酰胺、聚氨酯预聚物三种表面改性剂处理木粉并制备了PVC/木粉复合材料 ,研究了表面改性剂的不同种类和不同用量对复合体系性能和结构的影响。结果表明 :几种木粉表面处理剂均可明显提高复合材料的力学性能 ,其中使用 4份聚氨酯预聚体和 6份油酸酰胺处理木粉表面的复合体系的力学性能较优 ;使用表面改性剂处理木粉 ,也可以明显改善复合体系的流变性能 ;同时扫描电镜观察也发现同样规律 ,体系中添加改性剂 ,PVC与木粉的相容性明显改善 ,材料性能也有所提高 ,但表面改性剂用量过多 ,也会造成木粉团聚 ,从而影响复合材料的性能。

PVC-U用稀土稳定剂的性能研究

研究了稀土稳定剂对聚氯乙烯的动、静态热稳定性能、力学性能、加工流变性能的影响,并和铅盐稳定剂相比较。结果表明稀土稳定剂能增加制品表面光洁度,其静态热稳定时间为50min,小于铅盐体系,但能满足工业生产要求。等量氯化聚乙烯(CPE)和纳米CaCO3加入情况下,稀土稳定剂体系冲击强度是铅盐体系的4.3倍,拉伸强度相当。稀土稳定剂体系的塑化时间、塑化温度和平衡扭矩分别为2.5min、177℃、19.0N·m,分别小于同配方铅盐体系的4.3min、184℃、19.5N·m。在满足制品使用性能要求下,稀土稳定剂体系可减少50%CPE用量和增加1倍CaCO3用量,使配方成本下降,具有良好的应用前景。

PVC-C／PVC／MBS三元共混材料的研究

研究了氯化聚氯乙烯(PVG-C)/聚氯乙烯(PVC)与抗冲改性剂 MBS[聚丁二烯(PB)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)及苯乙烯(St)接枝共聚物]的三元共混物的物理力学性能和流变性能。结果表明:共混物的维卡软化点随PVC-C 用量的增加而上升,在 PVG-C/PVC=50/50(质量比)处有一拐点。共混物的拉伸强度、弯曲模量随 PVC-C 用量的增加而提高;而冲击强度和断裂伸长率都随 PVC-C 用量增加而下降。共混物中随 PVC-C 用量增加,塑化能力增强,平衡转矩上升。不同的加工助剂可降低共混物熔体黏度,改善加工性能。

新型多单体接枝物增容PP/PVC共混体系的研究

自制了多单体接枝物PP g (St co MMA) ,并利用其增容PP/PVC共混体系。讨论了共混物组成、相容剂用量在不同温度、不同压力下对其流变行为的影响。实验结果表明 ,在所研究的温度和压力范围内 ,加入PP g (St co MMA)增容PP/PVC共混体系后 ,共混物熔体呈典型的假塑性流体特性 ,粘流活化能增加 ,非牛顿性有增大的趋势。共混体系的力学性能提高 。

CPVC热稳定性能研究

采用转矩流变仪、冲击试验机、力学试验机、维卡热变形仪研究了主热稳定剂、辅助热稳定剂、内润滑剂和外润滑剂对氯化聚氯乙烯（CPVC）体系的热稳定性能和流变性能以及最终制品的力学性能的影响。结果表明，主热稳定剂复合铅盐稳定剂为3．0份，辅助热稳定剂Pb—St和Ba-St分别为0．7～1．1份、内润滑剂H—st为0．5份、外润滑剂石蜡为0．6份时，体系的加工性能和热稳定性能最好，最终制品的冲击强度、拉伸强度、维卡软化点分别为20．19kJ／m^2、67．36MPa、122．3℃。

力化学降解对聚氯乙烯加工流变行为的影响

采用Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ塑化仪和毛细管流变仪研究了经力化学降解制得的聚氯乙烯（ＰＶＣ）的加工流变行为．结果表明，降解的ＰＶＣ塑化时间比未降解的ＰＶＣ明显缩短，塑化速度和熔化效率也明显加快，熔体粘度及玻璃比温度降低．

MBS对CPVC凝胶化的影响及CPVC/MBS共混物性能的研究

采用差示扫描量热仪和HAAKE流变仪研究了甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)对氯化聚氯乙烯(CPVC)凝胶化性能及流变性能的影响,并对CPVC/MBS共混物的力学性能、耐热性能、微观形貌进行了系统研究。结果表明,MBS能改善CPVC的加工性能。随着MBS含量的增加,共混物的凝胶化度得到极大的提高,塑化时间明显缩短,平衡扭矩不断上升,平衡温度大幅上升。MBS用量为6份时,CPVC/MBS共混物的综合性能最佳。

CPE对发泡PVC／木粉复合材料熔体流变性能的影响

采用旋转流变仪,应用小振幅流变测试法研究了抗冲击改性剂氯化聚乙烯(CPE)对发泡聚氯乙烯(PVC)/木粉复合材料熔体流变性能的影响。实验结果表明:角频率(ω)在0.1～100rad/s之间时,随ω的增大,发泡PVC/木粉复合材料熔体的复数黏度(η*)降低,表现出"剪切变稀"效应,熔体的储能模量(G′)和损耗模量(G″)随ω的增大而增加;加入5份CPE时,复合材料熔体的G″明显提高,G′变化幅度较小,熔体的η*增加,促进了PVC的凝胶化;继续增加CPE的用量到10份,发泡PVC/木粉复合材料熔体的G″和G′降低,η*也降低;随着ω的增加,加入CPE使样品的损耗角正切明显降低,熔体的弹性响应增加。加入10份CPE时,发泡PVC/木粉复合材料的冲击强度提高20%。

HBP／PVC的流变行为

研究了不饱和超支化聚(酰胺－酯)(HBP)／聚氯乙烯(PVC)的流变行为和玻璃化温度的变化。讨论了剪切应力和剪切速度对HBP／PVC熔体表观粘度的影响。结果表明,在研究的HBP添加量范围内,HBP／PVC的熔体表观粘度大于PVC的。当PVC中加入HBP小于7份时,HBP／PVC的熔体表观粘度逐渐增加;当PVC中加入HBP等于7份时,HBP／PVC的熔体表观粘度出现最大值;当PVC中加入HBP大于7份时,HBP／PVC的熔体表观粘度减小。差示扫描量热仪(DSC)研究结果证明了HBP和PVC相容性较好,且与测得的流变行为结果相一致。从化学反应和形成氢键的机理解释了HBP／PVC的相容性。

CPVC/ASA二元共混体系性能研究

研究了氯化聚氯乙烯/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(CPVC/ASA)共混体系的力学性能、耐热性能、流变性能和微观结构。结果表明,随着ASA含量的增加,CPVC/ASA共混体系的拉伸强度和耐热性能下降,而悬臂梁缺口冲击强度较CPVC有较大提高;塑炼过程中,CPVC/ASA共混体系熔体的平衡扭矩大大降低,稳定性增强;当ASA含量为30份时共混体系各项性能最佳,冲击强度为11.18 kJ/m2,拉伸强度为48.64 MPa,维卡软化点为105.4℃,平衡扭矩为21.4 N.m,较纯CPVC的平衡扭矩降低了7 N.m。

水滑石复合热稳定剂在硬质聚氯乙烯中的应用研究

利用水滑石与钙锌、有机锡复配,并将复配出的稳定体系应用于聚氯乙烯(PVC)硬制品中,通过双辊滚压热老化实验、烘箱静态热老化实验、刚果红实验、色差仪测试、热失重分析、转矩流变仪对PVC的热稳定性能、加工流变性能进行研究。结果表明,水滑石能作为PVC辅助热稳定剂,与钙锌和有机锡复配表现出较好的协同效应,当添加量为0.5%(质量百分数,下同)时,同时具有较好的分散性和热稳定性。

填充剂对PVC糊流变性能的影响

研究了纳米TiO2、普通TiO2、玻璃微珠填充PVC糊的流变性能、存放性能及凝胶化性能。探讨了加入不同填充剂、温度及存放时间对PVC糊黏度的影响。实验表明,加入纳米TiO2后,PVC糊在高剪切速率变为低剪切速率时黏度发生突增;存放10 d后黏度下降很少,仅下降0．25 Pa·s;在高温(85℃)条件下,随着存放时间的延长,黏度上升趋势很剧烈;并且随填充剂用量增多,PVC糊的黏度增大。

PVC/M-80共混体系的流变性能研究

采用高压毛细管流变仪及HAKKE转矩流变仪对聚氯乙烯/α-甲基苯乙烯低聚物(PVC/M-80)共混体系的流变性能进行了研究,探讨了原料组分比以及工艺参数对PVC/M-80共混体系流变性能的影响。结果表明,PVC/M-80共混体系熔体是典型的非牛顿假塑性流体;随着M-80用量的增加,共混体系熔体的平衡扭矩和熔体温度均呈明显的降低趋势;且平衡扭矩随加工温度的增加呈线性降低;在常用加工转速30～50r/min范围内,转速对共混体系流动性的影响不明显。维卡软化点测试结果表明,PVC/M-80共混体系的耐热性较纯PVC体系无明显改变。

PVC/ACR/PS复合材料的制备及流变性能

采用乳液聚合法制备了核壳结构丙烯酸酯增韧剂(ACR),利用Haake密炼机将不同用量的聚苯乙烯(PS)与聚氯乙烯(PVC)/ACR共混制备了超韧PVC,采用动态热机械分析、旋转流变仪和扫描电镜等方法研究了PS用量对PVC/ACR共混体系力学性能和流变性能的影响。结果表明,随着PS的用量增加到6 phr,共混物的平衡扭矩由17.6 N·m减小到13.6 N·m,加工性能变好;共混物熔体为假塑性流体,随PS用量的增加熔体黏度先增加后减小,当PS用量为6 phr时,PVC共混物出现了黏滑转变,此时冲击强度为950 J/m,较不含PS体系的略有下降,但仍为韧性断裂;扫描电镜照片表明ACR粒子在PVC基体中分散均匀。

基于MAP-POSS的ASA共聚物改性PVC的动态力学性能和流变行为

本文通过种子乳液聚合合成了一种新型的基于MAP-POSS的纳米丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(POSS-ASA),然后制备PVC/POSS-ASA纳米复合材料。研究了PVC/POSS-ASA的塑性行为和流变行为,讨论了组成对PVC/POSS-ASA熔体的平衡扭矩、塑化时间和非牛顿指数(n)的影响,确定了动态力学性能、机械性能和形态。结果表明,随着POSS-ASA含量的增加,塑化时间缩短,熔体粘度增加。共混物的储能模量也随着POSS-ASA含量的增加而降低。当POSS-ASA含量仅为1%(wt)时,抗冲击强度和拉伸强度分别比纯PVC高3.3kJ/m^(2)和12.2MPa。POSS-ASA可用作PVC的有效抗冲助剂和加工助剂。