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1、PVC型材及應(yīng)用材料指標(biāo)可行性分析報告孫義明湖北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2015年4月18日1.PVC性能簡介31.1普通PVC優(yōu)缺點31.2普通PVC性能31.3廠方要求PVC性能42.難祕-52.1拉伸強(qiáng)度52.2彎隨度63.賴雜73.1高溫沖擊改性73.2低溫沖U?改性84?麵她95.齡祕96.翻106.1106.2MiX101.PVC性能簡介1.1普通PVC優(yōu)缺點pvc作為第二大通用塑料,是通用塑料的主要品種之一,產(chǎn)量僅次于聚乙烯,屈第二位,PVC具有價廉、阻燃性能優(yōu)良、絕緣性能好、耐汕性、耐腐燭等優(yōu)良性能,原材料來源廣,價格便宜等優(yōu)點,但是聚氯乙
2、烯樹脂本身尚存在一些缺陷:如耐熱穩(wěn)定性差、加工性能差、流動性差、低溫脆性、力學(xué)性能的缺口敏感性、耐熱性低等,主要體現(xiàn)在:1)PVC熱穩(wěn)定性、耐熱性較差PVC的熔融溫度約為210°C,但在100°C就開始分解放出氯化氫,當(dāng)溫度高于150”C時分解更加迅速,因此加工時必須加入熱穩(wěn)定荊。熱穩(wěn)定劑的加入姐能抑制PVC的降解,但加工過程仍伴有PVC的分解發(fā)生.使PVC的加工性能惡化,并使PVC主鏈形成不飽和雙鍵,致使聚合物變色,制品性能下降。PVC硬制品的維卡軟化溫度通常低于8012(ABS等工程塑料維卡軟化點高于90°C)應(yīng)用受到限制。2)硬質(zhì)PVC加工性能較差,制
3、況抗沖擊強(qiáng)度低由于不加或加入少量增塑劑,熔體表觀粘度很高,流動性差。加工性差,只能制作形狀簡單的制品。常溫卜*PVC的沖擊強(qiáng)度不高,不能用作結(jié)構(gòu)材料。另外,PVC的脆性受溫度影響很人,在低溫下PVC制品變得更脆,無法使用。1.2普通PVC性能-般pvc的力學(xué)性能如下表:表1-1性能桁標(biāo)數(shù)據(jù)單位備注密度1.38g/cm、楊氏彈性模量(E)2900-3400MPa拉伸強(qiáng)度(ot)50-80MPa斷裂伸長率20-40%—切口沖擊強(qiáng)度2-5kJ/m2玻璃轉(zhuǎn)變溢度87°C熔點212°C維卞?軟化溫度85°C吸水率0.04-0.4—表普通PVC性能PVC改性的目的就是為
4、了改善或克服上述缺點或賦予新的性能,主要通過增韌增強(qiáng)、提高耐熱性,使PVC可作為結(jié)構(gòu)材料使用,進(jìn)一步拓展PVC的應(yīng)用范圍。因此我們?yōu)榱藵M足一定的使用要求時對做一些改性是十分有必要的,但是改性只是為了使某一方而的性能達(dá)到一個最優(yōu),大多數(shù)的改性劑在改善某一性能時,會犧牲掉另一性能,例如PVC的耐熱改性往往導(dǎo)致材料的加工性能和力學(xué)性能劣化,而其堉塑和抗沖改性提高了PVC材料韌性的同吋,卻犧牲YPVC材料的耐熱性。1.3廠方要求PVC性能廠方要求備注檢測目標(biāo)測試標(biāo)準(zhǔn)測試條件國際單位限值J1拉仲強(qiáng)度10mm/minMpa彡352伸長率10mm/min%15%3彎曲強(qiáng)度
5、GB/T2mm/minMpa彡509341-20084彎曲模量GB/T9341-2008nMPa彡33005懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度GB/T1843-20084.0mm,23°C4.0mm,-40°CKJ/m2彡20彡56邵氏硬度GB/T2411-2008D型邵氏硬度HD彡707熱變形溫度0.45MPa,4.0mm°C彡728維卡軟化占GB/T1633-200050N°C>789甲醛VDA275<10mg/kg10苯VDA277<5ptg/g11甲苯VDA277<5以g/g12二甲苯VDA277<15^g/g13霧氣試驗DIN75201B<2mg彡323°C14V
6、DA270氣味試驗/40°C彡3.580°C2.増強(qiáng)改性PVC增強(qiáng)改性是指在PVC基體中加入一些剛性粒子或材料等具有較大長徑比的材料,與聚合物組成復(fù)合材料,能顯著改善PVC復(fù)合材料的強(qiáng)度、剛度、耐腐蝕性以及耐熱性等。2.1拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度使我們最常用來衡暈材料力學(xué)性能的指標(biāo)之一,,它表征材料抵抗拉伸破壞能力的大小。普通PVC的拉伸強(qiáng)度為河北科技大學(xué)化學(xué)與制藥工程學(xué)院冇人[1]通過原位聚合將甲基丙烯酸甲酷接枝到納米ZnO表面,制備了聚甲基丙烯酸甲酷接枝納米ZnO復(fù)合粒子,用該復(fù)合粒子對PVC進(jìn)行填充改性,并研究了納米ZnO粒子在聚氯乙烯中的分散性和聚氯乙烯復(fù)合
7、材料的力學(xué)性能。研究表明,改性后的納米ZnO粒子在PVC屮的分散性良好,提高了納米ZnO粒子與PVC的相容性,并且使填充改性PvC的拉伸強(qiáng)度達(dá)到79MPa,比純納米ZnO改性PVC提高了近35%;沖擊強(qiáng)度提高了近一倍,達(dá)13.6KJ/m2o國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心有人[2]用無機(jī)填料改性PVC/AB時,當(dāng)無機(jī)填料添加量同為15份時,改性的玻纖與基料經(jīng)高浞后可以使合金的拉伸強(qiáng)度提高到66MPa,比不添加的合金提高20個MPa左右,玻璃纖維的添加量堉大可以提高PVC/ABS合金的維卡軟化溫度,但是效果不明顯,對維卡軟化溫度只能提高2?3°C。當(dāng)加入
8、無機(jī)填料低于15份吋,合金的缺U沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢