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1、上海交通大学学报JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY第33卷第2期1999年2月Vol.33No.2Feb.1999聚氯乙烯的辐射交联朱志勇,张勇,张隐西(上海交通大学化学化工学院)摘要:PVC经交联后,其热性能、电性能、机械性能均大幅度提高,材料使用耐温等级亦相应提高.与传统的化学交联相比,采用高能电子射线进行的辐射交联方法具有产品质量好、生产工艺简单、生产效率高、能耗低、环境污染小等优点.文中综述了在多官能团单体交联剂存在下,以高能电子射线对PVC进行辐射交联的基本原理、交联产品的性能及交联生产的工艺特点,比较了辐射交联
2、与化学交联之间的优缺点,总结了近年来PVC辐射交联技术在理论及工业应用中的最新进展,并介绍了辐射交联PVC材料在电线电缆、建筑材料等领域的应用.关键词:聚氯乙烯;辐射;交联分类号:O644.2RadiationCrosslinkingofPVCZhuZhiyong,ZhangYong,ZhangYinxiSchoolofChemistryandChemicalTechnology,ShanghaiJiaotongUniversity,ChinaAbstract:Theradiationcrosslinkingofplasticizedpolyvinylchl
3、oride(PVC)wasreviewed,whichincludesfundamentalprinciplesofcrosslinkingreaction,characteristicsofcrosslinkedproducts,handlingtechnolo2gyinindustrialprocessingandadvantagesofradiationcrosslinkingoverchemicalcrosslinkingmethods.ThelatestdevelopmentofPVCradiationcrosslinkingintheoryand
4、industryapplicationwassummarized.TheusesofradiationcrosslinkedPVCmaterialsinsomefields,suchaswireandcableinsulation,con2structionmaterialsetc.,werealsointroduced.Keywords:polyvinylchloride;radiation;crosslinking聚氯乙烯(PVC)是一种用途广泛的通用塑料,它成本低廉,成型方便,力学性能优异,耐腐蚀,电绝缘性优良,表面印刷性好,广泛应用于建筑、轻工、化工
5、、电器、电线电缆等领域.PVC材料的主要缺点在于耐温性差,耐候性、耐磨性也较差,并且增塑剂的析出使得老化性能变劣,限制了PVC在苛刻条件下的使用,也不能满足某些特种线缆的要求.交联是克服这些缺点的有效途径之一.PVC材料交联后,耐温等级显著提高,耐老化性、耐候性、耐磨性、耐化学普通PVC材料在辐射作用下并不交联,主要发生脱氯化氢反应与降解反应,产生共轭双键使产品变色.1959年,Pinner与Miller首先发现,多官能团不饱和单体能够强化PVC辐射下的交联反应,从而使PVC辐射交联成为可能.多年来,大量研究逐步揭示了PVC辐射交联中的反应原理及结构变化,并
6、已经能够控制辐射交联PVC产品的结构与性能,使PVC的辐射交联技术已日臻成熟1～3.近年来,聚合物辐射加工技术及电子加速器技术的进步使PVC辐射交联技术得到进一步发展.目前,国外已有辐射交联PVC产品批量生产,国内也有小批量生产.性也同步提高,综合性能大大增强.PVC交联主要有化学交联和辐射交联两种.与化学交联相比,辐射交联工艺简单,能耗低,产率高,无污染,具有更广泛的工业应用前景.辐射交联原理PVC辐射交联一般以Co60源Χ射线或高能电1收稿日期:1997212231朱志勇:男,1975年生,硕士生.邮编:200240子射线为辐照源,多官能团不饱和单体为交
7、联剂,通常为(甲基)丙烯酸酯类,包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、一缩二乙二醇二丙烯酸酯(DGDA)、三烯丙基异氰酸酯(TAIC)等.交联反应为自由基反应,PVC在辐射作用下C—Cl键断裂形成自由基活性中心,多官能团不饱和单体在辐射引发下优先产生自由基并自聚,同时接枝到PVC长链自由基上,形成H或Y型交联网络,基本的交联结构为PVC—(交联剂)x—PVC.PVC辐射交联反应过程受下列多种因素影响4～7:(1)辐射剂量.通常30～40kGy的辐照可以保(1)热性能.玻璃化转变温度Tg显著提高;热稳定性同时上升
8、;初始分解温度提高;热老化下的耐热寿命大大增加.PV
