聚乙烯是結(jié)晶高聚物,隨著氯的取代破壞了它的結(jié)晶性而使它變軟、玻璃化溫度降低。但在CPE中若氯的含量超過一定量時,玻璃化溫度反而增高,因此CPE的玻璃化溫度和熔融溫度可比原來的聚乙烯高或低。 CPE的性能取決于原料聚乙烯的分子量、氯化程度、分子鏈結(jié)構(gòu)和氯化方法。由于這些可變因素,所以可得到軟性、彈性、韌性、或剛性的不同材料。當(dāng)含氯量少時其性能接近聚乙烯,而含氯量大時性能接近聚氯乙烯。由于CPE不存在雙鍵結(jié)構(gòu),所以用它增韌的共混物的耐老化性要較好。因此很有必要對CPE的流動性進(jìn)行相關(guān)的研究和討論。
1 實驗部分
1. 1 原料,儀器與規(guī)格
氯化聚乙烯(CPE):A代表濰坊亞星化學(xué)股份有限公司的CPE產(chǎn)品,B代表德億公司的CPE產(chǎn)品;復(fù)合鉛(熱穩(wěn)定劑);硬脂酸HSt(潤滑劑);DOP(增塑劑);大豆油(增塑劑兼穩(wěn)定劑);硬脂酸鈣CaSt2(穩(wěn)定劑兼潤滑劑)。
所用儀器:雙輥筒塑煉機(jī)。
熔體指數(shù)儀,型號:CS-127。
1. 2 樣品的制備及測試
表一 樣品配方表
|
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 |
復(fù)合鉛 |
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) 表中所有單位均為g;
2) 6-12-A,6-13-A,6-27-A中用的均為亞星公司的CPE;6-12-B,6-13-B,6-27-B;
樣品中的原料按表中從上到下的順序依次加入。每加一種料后都先將其大致均勻混合一次再加第二種配料。按此方法依次完成所有配方。
樣品6-12和6-13系列在溫度為140℃的雙輥筒塑煉機(jī)上混煉8min后,取得厚度為1mm的薄膜。然后將其剪成1mm X 1mm的顆粒。樣品6-27系列在溫度為90℃的雙輥筒塑煉機(jī)上混煉6min后,取得厚度為1mm的薄膜。隨后也制成1mm X 1mm的顆粒。
MFI的測定(依照GB 3682上的規(guī)定測試):
將熔體指數(shù)儀的加熱室內(nèi)溫度恒在150℃,清洗加料室后將制得的CPE顆粒料加入熔體指數(shù)儀中,然后將加壓砝碼棒插入圓柱筒內(nèi),預(yù)熱兩分鐘后,加上15Kg的砝碼,約5分鐘后開始有物料從細(xì)孔模流出,待流率穩(wěn)定后(一般流率穩(wěn)定的表現(xiàn)為:流出樣條內(nèi)無氣泡,表面比較光滑)開始取樣。取得樣后用精密電子天平稱量(精確到小數(shù)點后第四位),算出熔體流動速率(MFI)如表二。
表二 MFI測試結(jié)果
樣品編號 |
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:測試的順序為6-13系列,6-12系列,6-27系列。
2 實驗結(jié)果及討論
1、 從上測試結(jié)果可知試樣6-27系列的流動性是最好的!從配方的變量上可以看出我們用既有增塑作用又有熱穩(wěn)定作用的大豆油代替了只有增塑作用的DOP,用既有穩(wěn)定劑作用又有潤滑劑作用的CaSt2代替熱穩(wěn)定劑復(fù)合鉛。由此可以推測出兩種可能原因:(1)大豆油對CPE的增塑作用比DOP對CPE的增塑作用強(qiáng),使試樣的粘流溫度降得更低,因此6-27系列的流動性就相對更好些;(2)由于兩種潤滑劑HSt和CaSt2的共同作用,增加了分子鏈間的可移動性,其流動性也因此得到了增加。
2、 亞星的CPE相對于德億的CPE流動性更好,且隨著增塑劑DOP的加入它們的流動性差距變得更大;當(dāng)增塑劑,熱穩(wěn)定劑分別換成大豆油和CaSt2后,它們的差距又隨著加大了。由此可說明增塑劑對亞星CPE流動性的影響更明顯。
3、 MFI測試時6-13系列的流出樣條表面很粗糙,而6-12系列的流出樣條表面較為光滑,6-27系列的流出樣條表面非常光滑。導(dǎo)致6-13系列樣條表面不光滑的原因可能有兩個:(1)是增塑劑DOP的加入所致;(2)熔體流動速率測定儀的料筒的不確實因素,如仍未清洗干凈,有雜質(zhì)等原因所致。
4、 試樣的MFI測試溫度不能超過190℃,當(dāng)溫度設(shè)為190℃時大約半小時后,CPE就開始氧化分解,表現(xiàn)為流出樣條燒焦發(fā)黃且表面非常粗糙,燒焦后物料也不能從細(xì)口模流出。
5、 配料在進(jìn)行雙輥塑煉時,可加工的溫度范圍較廣,但不宜過高,一般設(shè)在60~90℃即可。
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