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氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料及其制备方法和应

发布者:[佚名]  来源:[本站]  浏览:[]  评论:[]  

    [摘要] 简要介绍PVC树脂的氯化改性技术、CPVC树脂的性能、CPVC成型加工的关键技术及CPVC塑料的应用。
    前言:
        氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色无味无嗅等优越的理化性能,是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。由于美国、欧洲及日本等先进国家和地区对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟,所以CPVC塑料制品已具有一定的市场潜力,尤其是在中国这一庞大的塑料市场中,CPVC塑料尚属新产品、新材料,其利润空间和市场发展空间均有很大的吸引力。本文通过对CPVC树脂及CPVC塑料制品的简要分析,帮助人们提高对这种新材料的认识。
    1CPVC树脂
    CPVC树脂是PVC树脂氯化改性的产物,其性能取决于PVC树脂本身及对PVC树脂进行氯化的氯化工艺。
    11PVC树脂
        PVC是氯乙烯聚合的产物,而目前氯乙烯的生成方法主要有电石法和石油(天然气)乙炔法等。我国工业化生产PVC树脂的方法主要有石油(天然气)乙炔法、电石法及采购VCM单体进行聚合三种。由于VCM的生产方法不同,相同聚合度的PVC树脂其分子构型及性能也略有不同,不容忽视的关键事实是:PVC树脂的结构与性能直接影响了对其氯化的工艺及氯化后的CPVC树脂的分子构型及性能。相同氯含量的CPVC树脂由于PVC树脂的结构不同或氯化工艺不同,其性能上的差别是非常明显的。具体表现在理化性能上的差别及加工性能上的差别。
        图1至图4PVC树脂颗粒的外部和内部形貌的电子照片。它们的K值和聚合度相似,但分别为中国宜宾天源(本体聚合法)、中国齐鲁石化、日本信越、及中国北二化的产品。


    ↑图1: 宜宾天源


    ↑图2:齐鲁石化


    ↑ 图3:日本信越


    图4: 北二化

    12.CPVC树脂
        由于PVC树脂是工业化生产CPVC树脂的主要原料,所以对PVC树脂的选用显得尤为重要。其结构必须是疏松状,且孔隙应适度。目前CPVC树脂的生产主要采用水相悬浮法,在这一过程中,因为氯气在PVC树脂中扩散速率对PVC的氯化速率有很大影响,这又要求PVC树脂的皮膜尽可能簿,且表面积要大,结构规整度要好。因此,CPVC树脂的生产最好由具有一定规模且科研能力较强的PVC树脂生产厂来承担。国外生产CPVC的著名厂商例如美国的B.F.Goodrich公司、德国的BASF公司、法国的ATOFINA公司、日本的Kaneka公司等均是生产PVC树脂的国际性大公司。这些公司首先研制生产CPVC树脂的专用PVC树脂,它在采用悬浮法聚合的过程中添加了特殊助剂,然后将这一专用PVC树脂再经过水相悬浮法生产CPVC树脂。
        由于不同的氯化条件,相同氯含量的CPVC树脂的分子构型并不一样,其性能也不一样。所以氯化工艺是生产CPVC树脂的关键技术。
        中国山东旭业公司在参阅了国际上CPVC生产的文献资料的基础上,利用自己的科研力量所生产的氯含量在6468%的CPVC树脂,其加工性能优越,已在中国市场上显示了较强的竞争力。该公司采用水相悬浮法进行氯化反应生产氯化聚氯乙烯,其主要特点是分段氯化,利用可控制的分段反应温度和压力使其获得氯化均匀的CPVC树脂。为了尽量减少在氯化过程中所产生的断链和支化反应现象,宜在氯化反应前进行脱氧处理。应当指出,目前困扰该公司提高CPVC树脂质量的最大问题是无法求得理想的专用PVC树脂。
    1至表2分别是日本Kaneka公司牌号为H829H816SCPVC树脂与中国山东旭业公司牌号为J700Z500的基本参数对照表。
    1
    Item Kaneka H829 China J700 Method
    ηsp 0.282 0.229
    K-value 62.9 55.9 ISO1628-2
    Raw Resin K-value 66 57 ISO1628-2

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