1、 การดัดแปลงทางเคมี
การดัดแปลงทางเคมีรวมถึงการดัดแปลงโคพอลิเมอไรเซชัน ปฏิกิริยากราฟต์ และคลอรีน
การดัดแปลงโคพอลิเมอไรเซชัน: โคพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์กับโมโนเมอร์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น มันถูกโคพอลิเมอร์กับไวนิลอะซิเตต ไวนิลดีนคลอไรด์ อะคริโลไนไตรล์ อะคริเลต มาลิกแอนไฮไดรด์และโมโนเมอร์อื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขึ้นรูป ลดอุณหภูมิการขึ้นรูป หรือพัฒนาการใช้งานใหม่ หรือปรากฏเป็นวัสดุใหม่
ปฏิกิริยาการต่อกิ่ง: แนะนำกลุ่มโมโนเมอร์อื่นหรือโพลีเมอร์อื่นเข้าไปในสายด้านข้างของ PVC สำหรับปฏิกิริยาการต่อกิ่ง ตัวอย่างเช่น เอทิลีนไวนิลอะซิเตทถูกกราฟต์ด้วยไวนิลคลอไรด์เพื่อควบคุมจำนวนและระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของชิ้นส่วนที่กราฟต์ไวนิลคลอไรด์ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการกระแทก ความเปราะบางที่อุณหภูมิต่ำ และความต้านทานการเสื่อมสภาพของวัสดุดัดแปลงนี้
คลอรีน: คลอรีนพีวีซีโดยวิธีแขวนลอยเฟสน้ำ (หรือวิธีเฟสแก๊ส) เพื่อเพิ่มปริมาณคลอรีนจาก 57% เป็นประมาณ 65% จุดประสงค์ของการปรับเปลี่ยนนี้คือการปรับปรุงความต้านทานความร้อนของพีวีซี อุณหภูมิการให้บริการสูงกว่าพีวีซีเดิม 35 ~ 40 ℃ ซึ่งเรียกว่าคลอรีนโพลิไวนิลคลอไรด์ (CPVC)
ความหนาแน่นของ CPVC นั้นสูงกว่า PVC ซึ่งก็คือ 1.7 g / cm3 ประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟของ CPVC นั้นดีกว่าของ PVC และค่าความต้านทานแรงดึงนั้นดีกว่าของ PVC ด้วย ข้อเสียคือแรงกระแทกต่ำ
CPVC นั้นยากต่อการขึ้นรูปและแปรรูป และอุณหภูมิในการขึ้นรูปนั้นสูงกว่า PVC ถึง 10 ~ 20 ℃ ช่วงการควบคุมอุณหภูมิที่แคบ ปริมาณของสารกันบูดมากกว่า PVC 1 ~ 2 เท่า ปริมาณน้ำมันหล่อลื่นยังมีมากกว่าพีวีซีอีกด้วย
CPVC สามารถผลิตผลิตภัณฑ์โดยการอัดรีด ฉีด และรีด CPVC สามารถใช้กับท่อ, แผ่น, โปรไฟล์, วัสดุที่เป็นฟอง, กาว, สารเคลือบ, ตัวดัดแปลง ฯลฯ
2、 การปรับเปลี่ยนทางกายภาพ
การดัดแปลงทางกายภาพคือการปรับปรุงคุณสมบัติของมันโดยการเพิ่มสารเติมแต่งต่างๆ หรือการเติม การผสม และการเสริมความแข็งแกร่ง
ตัวอย่างเช่น การเพิ่ม ACR เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการขึ้นรูปและการประมวลผลของวัสดุพีวีซี เพิ่มสารหล่อลื่นภายในและภายนอกหรือโพลีเอทิลีนแว็กซ์เพื่อเพิ่มความหนืดและความลื่นไหลของวัสดุ เพิ่มตัวกันความร้อนเพื่อปรับปรุงความเสถียรทางความร้อนของวัสดุในระหว่างการขึ้นรูป และลดอุณหภูมิการสลายตัวของวัสดุ เพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระและสารป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อปรับปรุงอายุของผลิตภัณฑ์ เพิ่มพลาสติไซเซอร์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำให้เป็นพลาสติกของวัสดุและเพิ่มความนุ่มนวลของผลิตภัณฑ์ การแก้ไขการเติมคือการปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างโดยการเพิ่มสารอนินทรีย์หรือสารอินทรีย์
เช่นการเติมผงไม้เพื่อลดความถ่วงจำเพาะของผลิตภัณฑ์พีวีซีและใกล้กับไม้ การเติมผงโลหะ เช่น ผงทองแดงและผงอลูมิเนียม เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ การเพิ่มผงแม่เหล็กเฟอร์ไรท์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของผลิตภัณฑ์ เพิ่มแคลเซียมคาร์ไบด์เพื่อปรับปรุงความแข็งของผลิตภัณฑ์และลดต้นทุนวัสดุในเวลาเดียวกัน เพิ่มโคลนสีแดงเพื่อปรับปรุงความต้านทานความร้อนและความต้านทานการเสื่อมสภาพของแสงของผลิตภัณฑ์ และลดต้นทุนวัสดุในเวลาเดียวกัน
การปรับเปลี่ยนการผสมเพื่อให้ได้สิ่งที่เรียกว่า"polymer alloy" โดยการเพิ่มโพลิเมอร์หนึ่งหรือสองชนิด (ยาง พลาสติก อีลาสโตเมอร์ ฯลฯ) และการผสม เพื่อปรับปรุงความลื่นไหลหรือความทนทานต่อแรงกระแทกของ PVC ตัวอย่างเช่น โพลีเมอร์อื่นๆ ที่สามารถผสมกับพีวีซีได้ ได้แก่ อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน โคโพลีเมอร์ (ABS), เมทิล เมทาคริเลต บิวทาไดอีน สไตรีน โคโพลีเมอร์ (MBS), โพลีอะคริเลต, คลอรีนโพลิเอทิลีน (CPE), เอทิลีน ไวนิล อะซิเตท โคโพลีเมอร์ (EVA), ยางไนไตรล์, เอทิลีน โพรพิลีน ยาง คลอรีนโพลิไวนิลคลอไรด์ (CPVC) ไดออคทิลมาเลเอต ฯลฯ
1) พีวีซี / NBR BLENDS
ความเข้ากันได้: ยางไนไตรล์ (NBR) เป็นโพลีเมอร์แบบมีขั้ว ความเข้ากันได้กับ PVC จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณอะคริโลไนไทรล์ใน NBR เมื่อเนื้อหาของ an คือ 40% ความเข้ากันได้ดีที่สุด เมื่อผสม PVC และ NBR ทางกลไกที่อุณหภูมิ 150 ℃ พบว่าระบบ PVC / NBR สามารถสร้างระบบเชื่อมขวางบางส่วนได้ แม้ว่าจะไม่มีสารเชื่อมขวางอยู่ในระบบก็ตาม
แรงกระแทก: เมื่อเนื้อหาของ an คือ 20% แรงกระแทกของส่วนผสมกับ PVC จะสูงสุด
ความต้านทานแรงดึง: กฎการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึงและแรงกระแทกของส่วนผสม PVC / NBR นั้นแตกต่างกัน: จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณอะคริโลไนไทรล์ใน NBR เมื่อเนื้อหาน้อยกว่า 50% จะมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างพวกเขา
แอปพลิเคชัน:
เมื่อเปรียบเทียบกับ PVC ที่ไม่ผ่านการดัดแปลง ส่วนผสมของ PVC / NBR จะมีความยืดหยุ่น ทนต่อแรงดึง ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อน้ำมันได้ดีกว่า ความต้านทานตัวทำละลายได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ปัจจุบัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตรองเท้าทำงานที่ทนน้ำมัน ทนต่อการกัดกร่อน และป้องกันการลื่นไถล ปะเก็นปิดผนึกต่างๆ สูบลม และท่ออ่อนตัวอื่นๆ วัสดุหุ้มลวด ชิ้นส่วนฉนวนไฟฟ้า และพลาสติกโฟม
NBR เป็นยางที่ไม่อิ่มตัว ดังนั้นจึงทนต่อสภาพอากาศได้ไม่ดี ซึ่งสามารถปรับปรุงได้ด้วยการหลอมโลหะ
2) PVC / EPDM ผสม
EPDM เป็นเทอร์พอลิเมอร์ของเอทิลีนโพรพิลีนไดอีน ซึ่งเป็นยางนิ่มที่อุณหภูมิห้อง EPDM เป็นพอลิเมอร์แบบไม่มีขั้ว ดังนั้น EPDM กับ PVC จึงไม่เข้ากัน สารประกอบเมอร์แคปแตนที่มีส่วนประกอบที่สามถูกเติมเข้าไปในระบบการผสมในฐานะสารทำให้เข้ากันได้เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างสองเฟส ในกระบวนการผสม ปลายด้านหนึ่งของสารประกอบเมอร์แคปแทนทำปฏิกิริยากับพีวีซีเพื่อสร้างวัสดุต่อกิ่ง และปลายอีกด้านถูกพันด้วย EPDM หน้าที่ของมันเหมือนกับสารต่อพ่วงที่ใช้ในวัสดุผสมที่เป็นพอลิเมอร์ การเชื่อมต่อระหว่าง PVC และ EPDM ได้รับการเสริมความแข็งแกร่งด้วยการกระทำของตัวเข้ากันได้ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการดัดแปลงและการทำให้แกร่งขึ้น แรงกระแทกแบบมีรอยบากของส่วนผสมกับสารประกอบเมอร์แคปแทนนั้นสูงกว่าพีวีซีเมทริกซ์เรซินถึง 6 เท่า
3) PVC / MBS ผสม
เรซิน MBS เป็นพอลิเมอร์สูงชนิดหนึ่งที่ได้จากการกราฟต์โคพอลิเมอร์ของกรดเมทาคริลิกและสไตรีนบนยางโพลีบิวทาไดอีนหรือไดฟีนิล ในสายโซ่โมเลกุลโพลีเมอร์ สไตรีนเป็นส่วนที่มีความแข็ง และยางโพลีบิวทาไดอีนหรือสไตรีนบิวทาไดอีนเป็นส่วนที่ยืดหยุ่นได้ ผลเสริมฤทธิ์กันของทั้งสองทำให้โมเลกุล MBS มีความยืดหยุ่นดี
MBS และ PVC มีพารามิเตอร์การละลายที่คล้ายกัน และสามารถสร้างระบบผสมที่มีความเข้ากันได้ดี มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว Tg (89.14 ℃) เพียงตัวเดียวที่อุณหภูมิสูง ซึ่งอยู่ระหว่าง TG ทั้งสอง
การสังเกต SEM แสดงให้เห็นว่าในระบบนี้ ส่วน MS ในเฟส MBS ก่อให้เกิด"เฟสต่อเนื่อง" เข้ากันได้ดีกับเฟสพีวีซี ในขณะที่ส่วนยางถูกกระจายในเฟสต่อเนื่องและเกิดเป็นไมโคร"เฟสกระจาย" เมื่ออยู่ภายใต้การกระแทก รอยแตกอาจเกิดขึ้นระหว่างส่วนโซ่ยางเฟสที่กระจายตัวและเฟสต่อเนื่องเพื่อดูดซับและถ่ายโอนพลังงานกระแทก บรรลุผลการแกร่งที่ดี
การเพิ่ม MBS ทำให้ PVC ได้รับทั้งความเหนียวและการส่งผ่านแสง ดังนั้น MBS จึงเรียกว่าตัวปรับแรงกระแทกแบบโปร่งใสของ PVC
4) ระบบผสม PVC / ABS
ความเข้ากันได้: ABS เป็นอะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีนโคพอลิเมอร์ เช่นเดียวกับ MBS มีส่วนโซ่แบบแข็งและส่วนโซ่ยางที่ยืดหยุ่นได้ ABS และ PVC มีพารามิเตอร์การละลายที่คล้ายกันและเข้ากันได้กับอุณหพลศาสตร์เคมี จากการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุล ห่วงโซ่โมเลกุลของ ABS ประกอบด้วยส่วนอะคริโลไนไทรล์จำนวนมาก ซึ่งมีกำลังแรงอย่างแข็งแกร่งด้วยโมเลกุลพีวีซี และสามารถสร้างระบบที่เข้ากันได้ดี
แรงกระแทก: แรงกระแทกของส่วนผสมมากกว่าวัตถุดิบใดๆ เมื่อ PVC / ABS=70 / 30 แรงกระแทกของส่วนผสมจะสูงสุด
ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง: จุดอ่อนตัวของ PVC ค่อนข้างต่ำที่ 75-85 ℃; จุดอ่อนตัวของ ABS คือ 105 ℃ จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงของ PVC ได้หลังการผสม
ความสามารถในการแปรรูป: ด้วยอัตราส่วน ABS ที่เพิ่มขึ้น ดัชนีการหลอมจะแสดงแนวโน้มที่สูงขึ้น ความลื่นไหลที่เพิ่มขึ้นช่วยเพิ่มความสามารถในการแปรรูป
สารเติมแต่ง: สารกันบูด, พลาสติไซเซอร์, สารกันความร้อน, สารต้านอนุมูลอิสระ, สารเพิ่มความเหนียว, น้ำมันหล่อลื่น ฯลฯ
การใช้งาน: การอัดรีดเพื่อผลิตจาน หลอด และวัสดุต่างเพศ มันสามารถแทนที่ ABS ในผลิตภัณฑ์กระเป๋าเดินทาง นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปเพื่อผลิตอุปกรณ์สิ่งทอ ชิ้นส่วนเครื่องจักร แผงหน้าปัด ฯลฯ
5) ส่วนผสม PVC / ACR
ในฐานะที่เป็นการปรับเปลี่ยนของเรซินพีวีซีแข็ง ACR สามารถแบ่งออกเป็นสารเติมแต่งสำหรับการประมวลผลและสารเติมแต่งผลกระทบ
สารช่วยในการแปรรูปเป็นส่วนใหญ่เพื่อลดเวลาการเกิดเจลของวัสดุพีวีซีแข็ง สะดวกสำหรับการแปรรูปรองเช่นการขึ้นรูปร้อน
ACR ที่ทนต่อแรงกระแทกก่อให้เกิด"core-shell" โครงสร้าง. เปลือกมีความเข้ากันได้ดีกับ PVC; แกนกลางของมันมีเอฟเฟกต์การแกร่งที่ยอดเยี่ยมในระบบการผสม
ACR เป็นตัวปรับแต่งแบบโปร่งใสที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดรองจาก MBS
6) ระบบผสม PVC / EVA
EVA เป็นเอทิลีนไวนิลอะซิเตท PVC / EVA Blends สามารถผลิตได้โดยการผสมแบบกลไก (ส่วนใหญ่เป็นการหลอมละลาย) และการผสมกราฟต์โคพอลิเมอไรเซชัน พีวีซีและอีวามีความเข้ากันได้ในระดับปานกลางเท่านั้น ดังนั้น PVC / EVA Blends ที่เตรียมโดยการผสมทางกลจึงมีโดเมนเฟสขนาดใหญ่ โดเมนเฟสของ PVC / EVA Blends ที่เตรียมโดยวิธีการผสมกราฟต์โคพอลิเมอไรเซชันนั้นใช้ได้
โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของการผสม PVC / EVA ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับอัตราส่วนการผสมของโพลีเมอร์ทั้งสอง ถ้า EVA มี PVC / EVA น้อยกว่า 7-8% โดยการผสมทางกล PVC จะเป็นเฟสต่อเนื่องซึ่งล้อมรอบอนุภาคของ EVA แต่เมื่อเกิน 7 ~ 8% EVA จะเปลี่ยนเป็นอนุภาค PVC ต่อเนื่องและล้อมรอบ ดังนั้น โซนการพลิกกลับของเฟสของการผสมผสานนี้คือเนื้อหา EVA 7 ~ 8%
ข้อดีที่โดดเด่นประการหนึ่งของ PVC / EVA Blends คือความยืดหยุ่นดีกว่า PVC อย่างมาก ตามปริมาณของ EVA ที่มีอยู่ใน PVC / EVA Blends พวกเขายังแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: แข็งและอ่อน; ระดับการอ่อนตัวของส่วนผสม PVC / EVA แบบอ่อนนั้นเทียบเท่ากับ PVC แบบอ่อนที่มีพลาสติไซเซอร์ 40 หรือ 60 ส่วน แต่มีลักษณะเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำดีกว่า เอฟเฟกต์การทำให้เป็นพลาสติกที่เสถียร และความรู้สึกที่ดีต่อมือมากกว่าแบบหลัง
PVC / EVA กราฟต์โคพอลิเมอไรเซชันผสม
ใน PVC / EVA graft copolymerization ผสมผสานกับการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา EVA ผลของ plasticizing ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน แต่ความต้านทานแรงดึงลดลงการซึมผ่านของอากาศเพิ่มขึ้นและการส่องผ่านของแสงลดลง
โดยทั่วไป ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของ EVA และ eva-pvc graft copolymer เล็กลงเท่าใด ความแข็งก็จะยิ่งต่ำลงและส่วนผสมของ copolymer graft copolymer ของ PVC / EVA ก็จะยิ่งอ่อนลงเท่านั้น
แอปพลิเคชัน:
PVC / EVA Blends ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่แข็งและอ่อนนุ่ม ผลิตภัณฑ์แข็งส่วนใหญ่เป็นท่อส่งแรงกระแทก ซึ่งใช้ในการผลิตแผ่นกระแทกและวัสดุรูปทรงพิเศษที่อัดขึ้นรูปด้วย ผลิตภัณฑ์แข็งยังรวมถึงไม้สังเคราะห์ที่มีฟองน้อย ผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป (ข้อต่อท่อกระแทก ชิ้นส่วนอุตสาหกรรม) เป็นต้น ผลิตภัณฑ์แบบอ่อนส่วนใหญ่เป็นฟิล์มทนความเย็น ฟิล์ม หนังเทียม สายเคเบิล และวัสดุโฟม
นอกจากนี้ คุณสมบัติของพีวีซีสามารถปรับปรุงได้ด้วยการเสริมความแข็งแรง การดัดแปลงเชื่อมขวาง การดัดแปลงการเกิดฟอง การดัดแปลงการแผ่รังสี และวิธีการดัดแปลงอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ผงไมกาที่มีอัตราส่วนกว้างยาวใช้สำหรับเสริมแรง ความแข็งแรงได้รับการปรับปรุงโดยการเชื่อมขวางด้วยไดไอโซโพรพิลเปอร์ออกไซด์ (DCP); ตัวแทนฟอง Azodicarbonamide ใช้เพื่อลดแรงโน้มถ่วงเฉพาะของผลิตภัณฑ์พีวีซี รังสีโคบอลต์ใช้เพื่อปรับปรุงความแข็งแรง ฯลฯ
