氯化聚氯乙烯(CPVC)的增强与增韧研究

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本论文通过物理共混对氯化聚氯乙烯(CPVC)进行改性,改善其加工性能、抗冲性能,考察各种改性剂对其力学性能、加工性能、耐热性能和热稳定性的影响,以制备综合性能优异的CPVC树脂。添加CPE、NBR、MBS等抗冲改性剂,可以大幅提高CPVC树脂的抗冲性能,其中,添加30份MBS可使试样的冲击强度由2.7kJ/m2提高至49kJ/m2。但是,抗冲改性剂给树脂的拉伸和弯曲性能带来不利影响,其中MBS对试样的拉伸弯曲性能影响较小。刚性粒子对CPVC的冲击性能改善不大。无机刚性粒子的加入,可以提高树脂的弯曲模量。随着CaCO3含量的增加,CPVC弯曲模量明显提高,由0份时的3.432GPa提高到40份时的4.490GPa。弹性体与刚性粒子协同作用,弹性体起到增韧作用,刚性粒子起到增强作用,减少弹性体对拉伸和弯曲性能的影响。其中,添加15份NBR与10份ABS试样冲击强度是66.5kJ/m2;添加15份NBR与15份CaCO3试样冲击强度为44.2kJ/m2。添加DOP或ACR作为加工助剂,可以明显改善CPVC的加工性能。DOP和ACR有利于促进CPVC的塑化,降低转矩,提高加工性能。添加20份ACR可使树脂的平衡转矩降低3.8N·m,塑化时间缩短0.32min。NBR有利于降低CPVC树脂的转矩,但塑化时间延长。有机刚性粒子(PVC、ABS)有助于提高CPVC的加工性能,但改善不明显;无机刚性粒子(CaCO3、MMT)则使CPVC的加工性能变差。添加20份MMT使树脂的最大转矩增加15.3N·m,平衡转矩增加6.1N·m。有机改性剂会不同程度降低CPVC的耐热性能。NBR对CPVC的耐热性能影响最大,添加30份NBR试样的维卡软化温度比未添加试样降低49℃。无机刚性粒子可以提高CPVC的耐热性能,添加30份CaCO3可使CPVC维卡软化温度提高9.7℃,添加30份蒙脱土可使CPVC维卡软化温度提高15.8℃。无机刚性粒子可以有效提高CPVC的热老化稳定性。添加30份CaCO3和添加30份蒙脱土的试样热老化稳定时间分别比未添加试样提高20min和27.5min。
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