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浅析如何提高提高PVC电线电缆料耐寒性

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浅析如何提高提高PVC电线电缆料耐寒性

发布日期:2017-04-26 作者:ym 点击:

    pvc胶粒是五大通用合成塑料之一,是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。pvc塑料胶粒具有良好的物理及机械性能,可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等,广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。由于其耐寒性和低温抗冲击性能较差,硬PVC的使用温度下限一般为-15?C,限制了pvc胶粒在某些方面的应用。

  通过对PVC树脂和助剂的调整,可以有效地提高PVC胶粒的耐寒性,满足低温需要。本文着重从配方角度论述了提高PVC胶粒耐寒性的一些方法,供大家参考。

浅析如何提高提高PVC电线电缆料耐寒性

  1 PVC树脂

  PVC树脂是一种非结晶、极性的高分子聚合物,其玻璃化温度依分子量大小为75~105?C,相对分子质量越大,粘数越高,PVC大分子链间范德华引力或缠绕程度相应增加,PVC链段增长,材料的耐低温性愈好。

  在常规PVC配方中,如只需应付北方冬季寒冷气候,可采用选取粘数稍高,即平均分子量稍大的PVC树脂,可以是同一牌号中粘数值偏高的PVC或更低牌号树脂。

  另外,在一些特殊要求的制品中,如可耐-30?C的血袋等制品中,可选用高聚合度聚氯乙烯树脂(平均聚合度大于2000),这是因为高聚合度PVC有着比常规PVC树脂大的结晶度和类交联结构,使大分子间滑动困难,弹性增加,同时分子量增大,分子间范德华力和分子内化学键合力增加而获得优良的耐寒性。

  2 增塑剂

  增塑剂作为PVC软制品的重要配方组分,对软制品的性能影响很大,如要求制品在低温下使用,必须选择好增塑剂的类型。目前作为耐寒性增塑剂使用的主要有脂肪酸二元酸酯、直链醇的邻苯二甲酸酯、二元醇的脂肪酸酯以及环氧脂肪酸单酯等。据报道,N,N-二取代脂肪酸酰胺、环烷二羧酸酯,以及氯甲氧基脂肪酸酯等,也是低温性能优良的耐寒增塑剂。

  提高PVC软制品的耐寒性,一般可通过增加耐寒增塑剂的用量来获得。DOA(己二酸二辛酯)、DIDA(己二酸二异癸酯)、DOZ(壬二酸二辛酯)、DOS(癸二酸二辛酯)是作为耐寒增塑剂使用的代表性品种,由于一般耐寒增塑剂与PVC的相容性都不十分好,实际上只能作为改善耐寒性的辅助增塑剂使用,其用量通常为主增塑剂的5~20%。

  另外,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(TXIB)、硬脂酸丁酯、LHAT酸一二甘醇一二一2一乙基酸酯等产品也具有耐寒增塑剂的作用。

  蒋佩芬研究指出,以改善薄膜耐寒韧性及低温伸长为目的时,使耐寒增塑剂与六甲基磷酰三胺并用为佳。因为六甲基磷酰三胺虽本身不是耐寒增塑剂,但它可以有效地降低各种增塑剂的凝固点,达到强化薄膜耐寒效果的目的。

  3 改性剂

  改进PVC低温耐冲击强度性能差的有效办法是加入玻璃化温度较低,在室温下显示高弹性的高聚物,统称为改性剂。其中所添加的高聚物应与PVC胶粒有相近的溶解度参数,有一定互溶能力,能形成两项结构的共混物,从而改善制品的低温冲击强度。

  4 热塑性弹性体

  热塑性弹性体(TPE)是一类在常温下显示橡胶弹性,在高温下又能塑化成型的合成材料,因此,这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点,它既可以作为复合材料的增韧剂,又可以作为复合材料的基体材料,这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚脂类、间规1,2-聚丁二烯类和聚酰胺类等产品。目前比较多用作复合材料增韧剂的是苯乙烯类和聚烯烃类。

  PVC-TPE制品的耐寒性至少不低于软质PVC,采用耐寒增塑剂和耐寒配方时,PVC-TPE在-45下仍保持良好的弹性。在耐寒、耐海水制品方面诸如船舶密封件、集装箱密封件、船用软管等,PVC-TPE也受欢迎。如H4040、H3303等牌号的TPE与PVC有好的相容性,添加后能明显改善PVC胶粒的低温柔顺性,显着提高其耐曲绕能力,降低脆化点。

阻燃聚乙烯

  总之,通过选/换用耐寒性更优的助剂,引入一些具有抗寒功能的聚合物等一系列配方调整办法,可使PVC胶粒的耐寒性能得以提升,达到低温使用要求。同时,我们也应注意到加工温度、冷却温度、牵引速率、结构设计等诸多方面,也会对PVC制品的耐寒性产生一定影响。因此,在设计PVC配方时,一定要将应用条件、制品结构、加工设备、工艺条件等各方面因素,同配方一起综合考虑,并通过试验进行相应调整,最终获得具有优良耐寒性能的PVC配方。


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