论文部分内容阅读
聚氯乙烯(PVC)以其性能优异、价格低廉等优点广泛应用于人们生活的各个领域,成为五大通用合成树脂之一。但PVC材料稳定性差,引起其表观颜色改变以致性能丧失,严重影响了PVC材料的使用。影响其稳定性因素有紫外光、温度、湿度和空气污染等,而紫外光占主导地位。本文研究了紫外光下无机粒子和紫外吸收剂对PVC材料老化性能的影响,具体结果如下：采用大分子MP对无机粒子CaCO3进行改性并表征。FT-IR表明大分子成功包覆在CaCO3表面,同时CaCO3的方解石结构没有发生改变；SEM表明改性CaCO3的分散性更好,无明显团聚现象。将不同无机粒子(SiO2、CaCO3和CaCO3@MP)分别与PVC熔融共混,制备出了不同的PVC/无机粒子复合材料,并对其力学及光老化性能进行了研究。力学性能表明无机粒子的加入对材料的拉伸强度无明显影响,但能有效提高材料的冲击强度和断裂伸长率。三种无机粒子中CaCO3@MP的效果最好,复合材料冲击强度的最大增加量19.29%要高于CaCO3的16.09%和SiO2的9.23%；光老化性能表明,无机粒子的加入能有效提高PVC材料的光稳定性。当CaCO3和CaCO3@MP含量达到16 phr时,相对于纯PVC材料,复合材料的抗光老化时间D1分别提高了63.92%和77.41%,D2则分别提高了62.71%和64.62%;无机粒子的加入能够抑制紫外光对PVC链段的老化,减缓共轭双键含量的增加。制备出了PVC/UVA复合材料,对其光老化性能进行表征。表观颜色、FT-IR以及UV-vis表明紫外吸收剂UVA的加入提高了PVC材料的光稳定性,当UVA含量为0.4 phr时,材料的抗光老化时间D1和D2较纯PVC材料分别提高了86.16%和72.41%；质量损失率、FT-IR以及DSC分析表明,紫外吸收剂UVA的加入能抑制PVC链段的断裂,相对地促进了活性大分子的交联反应,起到光稳定剂的作用。由不同老化温度下表观颜色的变化计算出复合材料不同阶段的光老化活化能。PVC/无机粒子复合材料的光老化活化能要小于PVC材料,而且变化趋势改变,说明无机粒子能提高PVC光老化的热稳定性并改变PVC光老化过程中的老化机理；PVC/UVA复合材料的光老化活化能要略高于PVC材料,但变化趋势一致,说明PVC/UVA复合材料的光老化热稳定性略差但老化过程机理不变。