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氯化聚乙烯CPE流动性研究
发布时间:2017-09-21        浏览次数:126        返回列表
 概述

聚乙烯是结晶高聚物,随着氯的取代破坏了它的结晶性而使它变软、玻璃化温度降低。但在CPE中若氯的含量超过一定量时,玻璃化温度反而增高,因此CPE的玻璃化温度和熔融温度可比原来的聚乙烯高或低。 CPE的性能取决于原料聚乙烯的分子量、氯化程度、分子链结构和氯化方法。由于这些可变因素,所以可得到软性、弹性、韧性、或刚性的不同材料。当含氯量少时其性能接近聚乙烯,而含氯量大时性能接近聚氯乙烯。由于CPE不存在双键结构,所以用它增韧的共混物的耐老化性要较好。因此很有必要对CPE的流动性进行相关的研究和讨论。

1  实验部分

1. 1  原料,仪器与规格

氯化聚乙烯(CPE):A代表潍坊亚星化学股份有限公司的CPE产品,B代表德亿公司的CPE产品;复合铅(热稳定剂);硬脂酸HSt(润滑剂);DOP(增塑剂);大豆油(增塑剂兼稳定剂);硬脂酸钙CaSt2(稳定剂兼润滑剂)。

所用仪器:双辊筒塑炼机。

熔体指数仪,型号:CS-127。

1. 2  样品的制备及测试

表一 样品配方表

 

6-12-A

6-12-B

6-13-A

6-13-B

6-27-A

6-27-B

CPE

100

100

100

100

100

100

复合铅

3.0

3.0

3.0

3.0

HSt

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

DOP

10

10

大豆油

3.0

3.0

CaSt2

2.0

2.0

注:1) 表中所有单位均为g;

2) 6-12-A,6-13-A,6-27-A中用的均为亚星公司的CPE;6-12-B,6-13-B,6-27-B;

样品中的原料按表中从上到下的顺序依次加入。每加一种料后都先将其大致均匀混合一次再加第二种配料。按此方法依次完成所有配方。

样品6-12和6-13系列在温度为140℃的双辊筒塑炼机上混炼8min后,取得厚度为1mm的薄膜。然后将其剪成1mm X 1mm的颗粒。样品6-27系列在温度为90℃的双辊筒塑炼机上混炼6min后,取得厚度为1mm的薄膜。随后也制成1mm X 1mm的颗粒。

MFI的测定(依照GB 3682上的规定测试):

将熔体指数仪的加热室内温度恒在150℃,清洗加料室后将制得的CPE颗粒料加入熔体指数仪中,然后将加压砝码棒插入圆柱筒内,预热两分钟后,加上15Kg的砝码,约5分钟后开始有物料从细孔模流出,待流率稳定后(一般流率稳定的表现为:流出样条内无气泡,表面比较光滑)开始取样。取得样后用精密电子天平称量(精确到小数点后第四位),算出熔体流动速率(MFI)如表二。

表二 MFI测试结果

样品编号

6-12-A

6-12-B

6-13-A

6-13-B

6-27-A

6-27-B

MFI(g/10min)

0.1020

0.0813

0.4189

0.1669

1.3723

0.4497

注:测试的顺序为6-13系列,6-12系列,6-27系列。

2  实验结果及讨论

1、  从上测试结果可知试样6-27系列的流动性是最好的!从配方的变量上可以看出我们用既有增塑作用又有热稳定作用的大豆油代替了只有增塑作用的DOP,用既有稳定剂作用又有润滑剂作用的CaSt2代替热稳定剂复合铅。由此可以推测出两种可能原因:(1)大豆油对CPE的增塑作用比DOP对CPE的增塑作用强,使试样的粘流温度降得更低,因此6-27系列的流动性就相对更好些;(2)由于两种润滑剂HSt和CaSt2的共同作用,增加了分子链间的可移动性,其流动性也因此得到了增加。

2、  亚星的CPE相对于德亿的CPE流动性更好,且随着增塑剂DOP的加入它们的流动性差距变得更大;当增塑剂,热稳定剂分别换成大豆油和CaSt2后,它们的差距又随着加大了。由此可说明增塑剂对亚星CPE流动性的影响更明显。

3、  MFI测试时6-13系列的流出样条表面很粗糙,而6-12系列的流出样条表面较为光滑,6-27系列的流出样条表面非常光滑。导致6-13系列样条表面不光滑的原因可能有两个:(1)是增塑剂DOP的加入所致;(2)熔体流动速率测定仪的料筒的不确实因素,如仍未清洗干净,有杂质等原因所致。

4、  试样的MFI测试温度不能超过190℃,当温度设为190℃时大约半小时后,CPE就开始氧化分解,表现为流出样条烧焦发黄且表面非常粗糙,烧焦后物料也不能从细口模流出。

5、  配料在进行双辊塑炼时,可加工的温度范围较广,但不宜过高,一般设在60~90℃即可。