交聯(lián)技術(shù)
PVC是線型結(jié)構(gòu)的高聚物。對軟質(zhì)pvc進行交聯(lián),可以提高拉伸強度、彈性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱變形性、耐溶劑等,擴大軟質(zhì)PVC的應用領域。常用的交聯(lián)方法有輻射交聯(lián)法與化學交聯(lián)法。
1、輻射交聯(lián)法
輻射交聯(lián)法是在軟質(zhì)PVC配方中加入多宮能團單體,用高能射線進行照射,使多官能團單體產(chǎn)生自由基,與PVC發(fā)生接枝交聯(lián)??晒┻x用的多官能團單體包括三丙烯酸二羥甲基丙酯(TMPTMA)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯(TMPTA)、三縮四乙二醇二丙烯酸酯(TEGDA)等。高能射線由電子加速器產(chǎn)生。交聯(lián)材料的性能主要決定于多官能團單體的選擇及輻時能量。
輻射交聯(lián)法可用于制造耐高溫電纜、PVC熱收縮材料等產(chǎn)品。
2、化學交聯(lián)法
化學交聯(lián)法是在軟質(zhì)PVC中添加化學交聯(lián)劑,在塑化過程中,交聯(lián)劑與PVC發(fā)生交聯(lián)反應。常用于軟質(zhì)PVC的交聯(lián)劑有二嗪均三硫醇(TCY)、三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)等。上述交聯(lián)劑與有機過氧化物,如過氧化二異丙苯(DCP)或聚氧化乙烯,以及氧化鎂并用,可以制備化學交聯(lián)軟質(zhì)PVC材料。
例如,在PVC中添加TAIC 1~5% ,DCP 1~3%,以及適量的氧化鎂、增塑劑、穩(wěn)定劑等,制成的交聯(lián)PVC材料拉伸強度可達23MPa。
TAIC也可以用于PVC/NBR共混體系的交聯(lián)。例如,
TAIC交聯(lián)PVC/NBR泡沫材料的配方如下:
PVC 100
NBR 30
DOP 45
TAIC 1
DCP 0.5
AC 適量
穩(wěn)定劑 適量
在PVC/NBR共混體系中添加TAIC和DCP,不僅便PVC大分子發(fā)生交聯(lián),而且可以使PVC與NBR交聯(lián),交聯(lián)使共混物的發(fā)泡性能得到明顯改善,泡孔均勻細密且發(fā)泡倍率佼高,因而使泡沫材料具有良好的力學性能。
將TCY與聚氧化乙烯(即PEOX)、氧化鎂并用,采用動
態(tài)交聯(lián)法,可以制備PVC熱塑性彈性體。配方如下:
PVC 100
DOP 50
穩(wěn)定劑 3
TCY 1
PEOX 0.5
氧化鎂 2
按上述配方用動態(tài)交聯(lián)法制備的交聯(lián)軟質(zhì)PVC,其力學性能如下表所示。
交聯(lián)軟質(zhì)PVC力學性能
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測試項目
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樣品性能
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凝膠含量(%)
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53
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拉伸強度(Mpa)
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18.3
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斷裂延伸率(%)
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210
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100%定神強度(MPa)
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12.6
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永久變形(%)
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20
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動態(tài)交聯(lián)的軟質(zhì)PVC,具有永久變形小、強度高、耐熱變形性好等優(yōu)點,同時又具有可以熱塑性加工的特點,可以在某些應用領域部分取代橡膠。
一些具有可交聯(lián)性能的增塑劑,如鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP),也可以在交聯(lián)軟質(zhì)PVC中應用。