cpe即氯化聚乙烯解释
:是由高密度聚乙烯(hdpe)经氯化而制得的,即用氯原子部分取代hdpe分子链上的氢原子的产物。
cpe外观:
为白色粉末,无毒。cpe分子式:ch2-chcl-ch2-ch2 ]n,英文简称:cpe 或cm 氯化聚乙烯(cpe)为饱和高分子材料。
2cpe特性及其影响因素
cpe特性:
由 于cpe分子不含双链,具有良好的耐候性,同时具有耐燃性、热稳定性优于pvc,成本低,性能优良。溶于芳烃和卤代烃,不溶于脂肪烃,在170℃以上分 解,放出氯化氢气体,其具有稳定的化学结构,优良的耐老化性、耐燃性、耐寒性、耐候性、自由着色性、耐化学药品性、耐臭氧性和电绝缘性以及良好的相容性和 加工性,可与pvc、pe、ps及橡胶掺混以改进其物性。
影响cpe性能的三大因素:
第一:所用pe种类的-----由高分子量聚乙烯所得的cpe有较高的黏度和拉伸强度,但这种cpe与pvc树脂间的附着力低,用低分子量的聚乙烯所得的cpe的黏度和拉伸强度较低,采用高密度聚乙烯所得的cpe有良好的耐热变性能。
第二:原料粒子的大小-----粒度太小时易形成冻胶或团块状cpe,粒径过大时氯的分布不均匀,难溶于有机溶剂,粒度范围在0.1-200 μm最佳。
第三:cpe氯化程度的高度-----氯含量在25%以下时,与pvc相容性差,不能作为改性剂用; 氯含量大于40%时与pvc相容性好,可作为固体增塑剂用,不适合做冲击改性剂;氯含量为36-38%的cpe具有良好的弹性及与pvc相容性,因而广泛 用作pvc抗冲击改性剂。现使用最多的是含氯35%的cpe,氯含量在35%左右的cpe其结晶度和玻璃化温度均较低,具有良好的橡胶弹性,并且与pvc 有适宜的相容性,被广泛作pvc硬制品的抗冲击改性剂作用。
3cpe生产技术说明
cpe的生产技术:
主要是用悬浮法生产cpe,悬浮法又分为水相法和盐酸相法。水相法氯气利用率高,产品含氯量稳定,但设备腐蚀严重,三废量大。盐酸相法是最先进的生产方法,流程知短、产品品质稳定,且三废低。
4关cpe改性剂的选择
cpe抗冲击改性剂的选择
1) 国内cpe型号一般用如135a、140b、239c等来标识,其中第一位数字1和2表示残余结晶度(tac值)的大小,1代表tac值在0-10%,2 表示tac值>10%,第2、3位数字表示氯含量,如35表示氯含量为35%,最后一位是字母abc,用来表示原料pe分子量的大小,a为最大,c 为最小。
2)分子量的影响:cpe的a型料分子量最大,熔融黏度也大,其黏度与pvc最匹配,在pvc中分散效果最好,可以形成理想的网络状的分散形态,所以一般选择cpe的a型料做pvc的改性剂。
3)tac值:tac值表示cpe分子中pe结晶和无定形态的含量,从一定程度上反映了cpe分子上氯原子的分布均匀情况,tac值大,表示pe链段结晶多,而pe链段与pvc相容性差,tac值小则pe与pvc相容性好,一般选tac值小于5的cpe作为抗冲击剂。
5cpe在配方中的影响
cpe添加量的影响
加 入量在10分以下时pvc的抗冲强度随cpe的加入而很快增大,但再进一步提高cpe的加入量则pvc抗冲强度提高的很少。因此,作为抗冲击剂使 用,cpe的加入量以8-10份为宜,同时随着cpe的增加,pvc共混物的拉伸强度持续下降,断裂伸长率增加,如以拉伸强度与断裂伸长率的乘积表示其韧 性,则很明显随着cpe加入量的增加pvc韧性明显会提高。
有文献认为在8份以上时,cpe超过在pvc中的饱和溶解度而从pvc中析出,形成pvc为海,cpe为岛的微相分 离结构,从而较大幅度提高了pvc的冲击强度,也有文献认为cpe在超过6份时,能在配方中形成一个网络,从而起到冲击改性作用,但cpe在低添加量下 (如1份)时,既不能在配方体系中形成一个网络,也不会超过其在pvc中的饱和溶解度而析出,它在配方中的冲击改性作用甚微。
cpe对加工性能的影响
cpe添加份数低于5份时,是延迟塑化的,在5份时其对配方体系的塑化基本没有影响。在cpe超过5份时起着促进塑化的作用,随着cpe的增加,配方的塑化时间越来越短,最大塑化扭矩和平衡扭矩增高,塑化温度逐渐下降。
cpe的氯含量为35%,它的结构中存在两个链段:一种是氢原子被氯原子取代的氯化链段,此段结构性较强,与pvc相似,两相容性良好,另一种是氢原子没被氯原子取代的pe链段,此段结构极性很弱,与pvc相容性差,在pvc之间起外润滑作用,能延迟pvc的塑化。
cpe的玻璃化温度在10℃左右,而pvc为80℃,在试验条件下,cpe表现出比pvc更早变软塑化的趋势和稍高 的黏度,当cpe添加量少时,cpe与pvc相容性良好的极性链段总量少,pe链段的外润滑的占主导地位,延迟体系的塑化,随着cpe的增加,大量cpe 分子的提前变软塑化和更高黏度促使整个配方体系的黏度增加,此时,cpe对整体物料的黏度的影响克服了其结构中pe链段的外润滑作用,使整个配方体系在更 低的温度下开始塑化,对物料塑化起促进作用。
添加低组分cpe能延迟塑化这一特点在实际生产中得到应用,在推广acr时,由于acr冲击改性配方体系的黏度比 cpe更大,塑化时间更短,塑化扭矩更高,直接将cpe换成acr存在一些问题,于是在使用acr冲击体系中便用了少量的cpe,来延迟塑化,一定程度上 缓解了acr配方塑化过快的据缺点,这比完全应用润滑剂来调整塑化行为更好。
6用于生产cpe-135a的原料
lgce6040 ,三星n220p , 辽阳石化产l0555p,扬子石化产yec5505t,北京助剂二厂。
lgce6040产品特点:优点是韧性好。缺点是强度低、产品体积小。
三星n220p 产品特点:优点是韧性好、颗粒粗、产品体积大在。缺点是粘度大、流动性差、生产过程中压力大难掌握。
辽阳石化产l0555p产品特点:优点是韧性及强度比较均衡转化率高、产品体积大。缺点是原料产量低难购买。
扬子石化产yec5505t及北京原料产品特点:优点是价格低。缺点时各项指标都达不到cpe的生产要求,难加工、转化率低。
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