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发布日期:2020-12-2 发布者:住野精工
浅析pvc片板材料性质



在PVC最早期,在硫化丁腈橡胶中加入PVC是为了改善其耐臭氧性和耐溶剂性,后来,出现了专门用于PVC工业的粉末丁腈橡胶,并在1983年实现了工业化。此后,各种牌号的粉末丁腈橡胶包括食品级、加工改性级都逐渐工业化。当以PVC为主时,PVC-丁腈橡胶共混物是热塑性的,除了丁腈橡胶外,该共混物还包括增塑剂如对苯二甲酸二辛酯(DOP)、填料、稳定剂等,

这种共混物填补了常规液体增塑剂增塑的PVC与常规硫化橡胶之间的空白,在配方合适时,它具有橡胶状外观和手感。该共混物在低温下比较柔软、撕裂强度较高、永久变形小、耐磨性好,在油或溶剂中的溶胀程度低、耐抽提性优异。


除了PVC与NBR的比例外,NBR中丙烯腈含量、NBR的门尼粘度、PVC的相对分子质量、稳定剂、液体增塑剂和增强填料的用量都对PVC/NBR共混物的性能有影响。通常,当NBR中丙烯腈含量为30%~40%(最好为33%)时,该共混物是单相的,用差热分析测得是单一的玻璃化转变温度,该温度介于两种聚合物各自的玻璃化转变温度之间,并且用电子显微镜也观察不到两相结构.但也有例子报道有两个玻璃化转变温度和微相分离现象。这说明,PVC/NBR共混物的形态是很复杂的。NBR可以是不交联的,也可以是一定程度交联的。如果 NBR不交联,那么共混物的粘度就很低,加工耗能小,适宜于注塑成型。如果NBR交联,那么共混物的弹性记忆效应就较小,模口膨胀低,适宜于压延和挤出成型,并且交联密度越大,共混物的永久压缩变形就越小。

熔融配合和加工

由于PVC工业所使用的特殊操作和混合设备,因此人们更喜欢使用自由流动的粉末状NBR,粉末NBR的平均粒径为0.5mm,含有约10%的由PVC、CaCO3或二氧化硅组成的隔离剂,粉末 NBR可以自由流动,可以用空气输送,且与PVC共混时不产生相分离,长期贮存也不会结块。


NBR粉末可以在PVC吸收液体增塑剂后加入,向PVC中加入NBR时的温度不应高于40℃,以防止NBR结块。PVC/粉末 NBR 共混物可以在常规的热塑性塑料混合设备中加工,如低或高强度混合机、单或双螺杆挤出机、连续混合机、捏合机这种共混物可以在进一步加工前熔融配合成粒料,也可以直接加工成型。推荐使用常规的(Sarlink1170)的流变曲线PVC熔融加工设备进行成型加工。

近年来,用户可直接购买已完全配合好的BVCNR共料,和用户自己直接配合得到的PVC/NBR共混物。


机械性能

PVC/NBR 共混物的性能与中等性能的硫化橡胶相同,但与MPR或常规硫化橡胶有较大差别,随着交联程度和粘度的增加,劲度略有上升,而伸长率则稍稍下降。可以看出,NBR高度交联后,共混物抗低温或高温永久压缩变形能力有所提高,至于表中所列的其他性能,NBR的选择似平对硬度、抗撕裂性、脆化温度没有太大影响,但是在NBR交联度最高时,耐磨性明显下降也研究了 NBR的交联对PVC/NBR 共混物性能的影响,在该共混物中,NBR含量较高,且液体增塑剂的加入量较低,不加填料。


实验表明,当 NBR交联时,拉伸强度和抗拉伸永久变形能力、耐磨性、熔融流动性都明显提高。此外,PVC的相对分子质量对共混物的性能也有很大的影响,伸长率/%当相对分子质量上升时,共混物的拉伸强度、模量、硬度都增加,抗压缩水久变形能力也随着 PVC相对分子质量的上升而提高。液体增塑剂常用来改善PVC/NBR 共混物的低温柔软性,增加液体增塑剂的用量可以得到邵氏硬度低于50A、非常软的共混物。在改善PVC/NBR共混物的低温柔软性和耐溶剂性方面,己二酸三甘油酯类增塑剂优于邻苯二甲酸酯类增塑剂。但己二酸酯类增塑剂具有挥发性,抗高温老化性较差。



还比较了室温至121℃温度范围内典型PVC/NBR共混物与另外两种典型热固性橡胶的性能,发现在室温时,PVC/NBR共混物的拉伸强度与硫化橡胶相当,但在高温时,其拉伸强度显著下降,这是由于PVC与NBR之间是以氢键相互作用的缘故,当温度较低时,氢键很强,因此PVC/NBR的拉伸强度与硫化橡胶相当,但温度上升时,氢键相互作用下降,此时只有交联NBR单独发挥作用,因而强度下降。

耐化学品性

PVC/NBR 共混物的耐化学品性试验表明,它耐溶剂(如ASTM参比燃料B)的性能较好,且随着NBR交联度的增加在燃料溶胀体积略有下降。但是,该共混物在ASTM2#油中明显硬化,这显然是由于增塑剂DOP被抽提掉的缘故[20],如果用耐抽提的聚合物型增塑剂来代替DOP,则可以克服这一缺点,但成本上升。由于NBR中的双键易氧化,因此在共混物中需加人抗氧剂以提高其使用寿命。若不加入抗氧剂,则在老化箱中113℃下老化1周,该共混物就会变脆、变硬、伸长率下降。当加入抗氧剂后,伸长率下降不明显,但仍会变硬,这主要是由于增塑剂挥发造成的,当加入不挥发的聚合物型增塑剂后,硬度基本上保持不变。

应用


PVC/NBR 共混物经过适当配合后具有优异的耐油性、耐化学品性、耐磨性和粘装性(粘合剂粘合,或热、辐射、超声焊接),这种共混物可用于普通增塑PVC尚不能满足要求的场合。根据加工方法,其应用领域有密封垫片、挠性管、电缆护套(挤出加工)、鞋底、密封塞(注塑加工)、板材(压延加工)、手套(挤坯吹塑成型),当用于室外用途时,还需加人颜料、抗氧剂、紫外光吸收剂等添加剂,以提高耐候性。


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