聚氯乙烯的融合（凝胶化）行为（Ⅰ）.pdf

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1、塑料助剂2012年第5期(总第95期)Ⅲ．乏黾如∞∞加mO聚氯乙烯的融合(凝胶化)行为(I)王文治赵侠(顾地科技股份有限公司，佛山，528303)doi：10．3969~．issn．1672-6294．2012．05．012与其他大多数热塑性塑料不同，聚氯乙烯(PVC1在加工过程中发生的不是一般的由玻璃态转变为粘流态并以分子链作为流动单元的塑化行为，而是发生了颇为复杂的所谓融合(Fusion)行为．∞舳∞加加∞O∞0∞O∞0加0。也称凝胶化(Gelation)行为。图1为一种PVC—U管＼赠材干混料的流变曲线。图2的(a1、(b)、c)分别为高密度聚乙烯(HDPE)、

2、间规聚丙烯(PP—BIⅡ)．、丙烯黾Ⅲ．N／山腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(AB踯S)3∞种分∞子∞链如加mO舳加∞∞∞∞加mO∞舳加∞时间／s结构明显不同且具有代表性的树脂在转矩流变仪所测得的流变曲线。180160140120100蠢8O赠6040200时间／s瓤000O0O踮印．∞．加●0时间／s＼赠图1PVC转矩流变曲线～可以看出，PVC的流变曲线与其他3种树脂明显不同．其他3种树脂在出现加料峰之后，扭矩急速下降，然后趋向平稳，而聚氯乙烯(PVC)在加料峰之后又出现另一个峰．即所谓融合峰，这是表征PVC融合行为的特征峰。PVC的融合行为以及融合程度，也称凝胶化度

3、，对PVC制品的使用性能时间／s有决定性的作用，而PVC的融合行为和融合程度(c)ABS图2三种不同聚合物的转矩流变曲线收稿日期：2012—06—0652塑料助剂2012年第5期(总第95期)(1)广角X一射线散射(WAXS)~这些样品的融合程度，将融合程度对由DSC测得PVC微晶的X一射线的弥散衍射峰发生在2的实际熔体温度作图，所有结果都落在同一条S17。-15。的区间内，融合程度越高，衍射峰越弱，据型曲线上(图18)，这表明这两种评价方法所得到的此可以对融合程度进行评价61。此种方法对PVC结果有很好的相关性。Fillot等认为，这是因为融融合过程发生的微晶变化反

4、应不够敏感，故较少应合过程所吸收的剪切能转化成热能，这些热能使用。更多微晶熔融，因而从两种微晶的比例上表现出(2)差示扫描量热(DSC)N融合程度增高。dⅡg趣圈；实际熔体温度／℃图18两种评价方法的融合程度对实际的熔体温度作图{81温度，℃图l7已发生融合的PVC的DSC曲线3．2-3溶剂吸收法这是一种利用大分子三维网络结构在适当溶含有晶体的高聚物样品在DSC的升温程序中剂中的溶涨特性来评价融合程度的方法。会呈现熔融峰，PVC微晶的熔融峰范围为140～在规定的温度下，将样品浸入丙酮或二氯甲230~CI。经历了融合过程的PVC。其DSC曲线出烷等溶剂中一定时间后，观察

5、其外观、形状的变化现二个熔融峰(图17)，低温峰(A)为次级微晶熔融情况，可定性评价样品的融合程度。如能测定样品峰，高温峰(B)为加工过程中未熔融的初级微晶熔的体积或重量的变化．便也可进行定量评价。样品融峰，按这两个熔融峰的热焓以和的比值，即的几何形状对测定结果有明显影响．对于同等重可计算融合程度Df，见式f2)。量的样品，尺寸越小，比表面越大，吸收溶剂就越Df=Ud(HA+nB)x100(2)多。但当样品的融合程度高于70％时，用这种方法DSC升温程序的合适升温速率为25℃／rain，则难以区别各样品之间融合程度的差别。这是限制PVC降解的最佳条件。GB／T1352

6、6—2007《硬聚氯乙烯(PVC—U)管材两个峰之间的温度被认为是加工过程中熔体二氯甲烷浸渍试验方法》，将管材切割为长度160所达到的最高温度㈣，也即实际的熔体温度，也被用mm的试样。根据管材的壁厚将其一个端面切割成作B峰之起始温度。一定斜度，然后浸入规定温度的二氯甲烷中(30+1与毛细管流变仪法相比．使用DSC法不需做min)，取出试样，计算其破坏的百分数。融合程度出参考曲线，是一种简便的定量评价方法。然而，越高，则试样越完好。毛细管流变仪法与DSC法是从不同角度评价PVC的融合程度。前者所表征的是大分子三维网说明：络的强度，这种强度与融合过程所获得的剪切能1．本文

7、所引用的英文参考文献由华南理2f-大学聚合物成型装备工程研究中心周南桥教授、曹贤武教授的学生郭高度相关；而后者表征的是次级微晶与初级微晶的艳婷、张轶钧检索提供，特此谨致以诚挚的感谢1比例。那么，这一比例对融合过程的剪切能是否敏2．参考文献中未标明题目的文献是具有标志性的文感呢?Fillot等[81用以铅盐作稳定剂的异型材配方，献，但笔者至今仍未见到，同仁诸君若能惠赐，则不胜感激，制得各种样品。用DSC法和毛细管流变仪法评价并先致以热切感谢!第5期王文治，等．聚氯乙烯的融合(凝胶化)行为(I)53ⅢMasenelli—Varlot．U—PVCGelat