氯化聚乙烯

2024-08-04

氯化聚乙烯（精选八篇）

氯化聚乙烯篇1

1、氯化聚乙烯的用途

1.1 用于塑料方面

由于氯化聚乙烯和各种高分子材料具有良好的相容性, 可做为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等塑料的改性剂。氯化聚乙烯做为硬质PVC的改性剂, 可改善PVC的抗冲击性、耐候性和加工性。做为软质或半硬质PVC改性剂, 可改善其耐湿性、电气性、手感性和加工性。氯化聚乙烯与PE的分子结构相似, 具有相容性。在聚乙烯中掺入氯化聚乙烯弹性体, 可以改善其印刷性、耐燃性和柔韧性。ABS是通用的工程塑料, 在汽车、电器等方面具有广泛的应用, 需求量很大。在电子领域要求ABS具有较高的阻燃性, 若在ABS中添加氯化聚乙烯, 不仅可有效地提高其阻燃性, 而且还可以改善抗冲击性、耐应力开裂性和加工性。EVA具有柔软性, 可以代替软质PVC, 但存在表面硬度低、易受擦伤和手感较硬等缺点。在EVA中加入氯化聚乙烯, 不仅可以提高EVA的表面硬度, 而且还可以提高EVA的印刷性、高频发热性和可焊接加工性, 广泛应用于磁卡、设备外壳及水糟、罐的内层材料等方面。氯化聚乙烯不仅能有效地改进单一高聚物, 而且还可改进共混物。如在PE/PVC共混体系中, 加入一定量的氯化聚乙烯, 能起到增容作用, 大大提高制品的综合机械性能。

1.2 用于橡胶方面

氯化聚乙烯与乙丙橡胶、天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯等有良好的相容性, 掺混后可提高各类橡胶的加工性能及改善物理机械性能。改性的橡胶可制成电线、软管、密封材料、垫圈、机器配件及阻燃运输带等。以氯化聚乙烯为基料制得的硫化橡胶在耐磨损、介电性能、耐热、耐老化、耐油性等方面比氯丁橡胶好, 类似于乙丙橡胶、天然胶、异戊胶和丁腈橡胶, 其成本低于氯丁橡胶、丁腈橡胶, 主要用于电线电缆工业、汽车工业 (模制品和挤出制品) 等。氯化聚乙烯还可与普通橡胶共混加工, 所得制品具有强度高、耐磨耗、耐热、耐化学药品、难燃自熄、耐低温等优良性能。

氯化聚乙烯弹性体做为特种橡胶可以单独使用, 也可采用硫化或非硫化方式使用。非硫化的氯化聚乙烯性能较通用橡胶好, 成型方便, 用途十分广泛。

1.3 用于涂料方面

氯化聚乙烯在涂料方面的应用较广, 从分子量为几千、ωCL2) =60%到分子量为数万乃至几十万, ωCL2) =30%-50%的氯化聚乙烯都可用于涂料, 也可制成溶液涂料、乳液涂料和粉末涂料。

1.4 用做防水卷材

氯化聚乙烯可用防水卷材, 其性能与氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、防水卷材性能相似, 在-30︿20%仍能保持良好的弹性。

1.5 用于各种接枝共聚物

氯化聚乙烯可以通过接枝共聚的方法制备V C-氯化聚乙烯和丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯三元共聚物 (ACS) 。ACS是一种性能优良的新型工程塑料, 阻燃性、耐候性能均优于ABS树脂, 可用于汽车、轮船、建筑材料和家用电器等方面。

2、氯化聚乙烯的生产方法

目前, 氯化聚乙烯的生产方法主要有溶剂氧化法、悬浮氯化法和固相氯化法3种。悬浮氯化法生产工艺有水相悬浮氯化法和盐酸相悬浮氯化法2种。下面主要介绍一下水相悬浮氯化法。

水相悬浮氯化法:该方法由德国赫斯特公司于1960年首先开发成功, 此后日本大阪曹达公司、昭和电工公司、美国Dow化学公司以及我国的大部分厂家也采用该方法进行生产。将聚乙烯细粉末分散到悬浮剂去离子水中 (聚乙烯质量分数为5-20%) , 加入溶胀剂、防黏剂、分散剂、引发剂、消泡剂、防静电剂, 在搅拌下加压通入氯气进行氯化, 待达到所需要的氯含量后, 进行脱酸、水洗、加碱中和, 脱废液、热水洗涤, 离心脱水, 干燥得氯化聚乙烯成品。为了防止颗粒附聚、聚化不均匀, 有时可采用二步法进行氯化, 第一步在低于HDPE的软化点 (110℃) 的温度下氯化, 当氯质量分数达到10-20%时, 在140℃进行第二步氯化达到要求的深度。若要制得氯质量分数大于60%的氯化聚乙烯可采用三步法, 即在最后阶段将温度降至100-110℃再次进行氯化。水相悬浮法氯化产品的氯分散均匀性决定于原料氯化聚乙烯的粉碎程度, 采用高分散聚乙烯, 在1MPa压力下进行氯化, 可以制得氯化程度高且均匀稳定的氯化聚乙烯产品。

水相悬浮法是目前国内外生产氯化聚乙烯的主要方法。具有操作平稳、氯气利用率高, 产品含量稳定, 后处理容易, 对设备要求较低, 生产成本低, 产品质量好, 适用于大规模生产的优点, 不足之处是由于用水做为氯化介质, 副产的大量稀盐酸回收利用困难, 只能用碱或石灰等中和后排放, 既浪费了资源, 又增加了生产费用;另外该工艺废水排放量大, 设备腐蚀严重, 且产品易变色。

3、对我国氯化聚乙烯的发展的几点建议:

(1) 在加快我国氯化聚乙烯工业发展的同时, 应注意产品品种的均衡发展, 积极开发氯化聚乙烯新的用途。如扩大氯化聚乙烯在电线、电缆、防腐涂料以及ABS树脂改性方面的应用等。另外, 氯化聚乙烯弹性体在美国、欧洲、日本、韩国和东南亚等国家以及中国台湾有相当大的市场, 应进一步拓宽国外市场。

(2) 由于固相法与悬浮法相比具有三废少, 设备腐蚀轻, 生产成本低, 产品种类多等特点, 有关企业应积极与相关高等院校合作, 进一步加大对固相法的研究开发力度, 在原有基础上, 攻关黏结和烧结等工业化难题, 使其成为具有国内自主知识产权的技术。

(3) 由于氯化聚乙烯产品的性能与所用原料聚乙烯的性能有关, 因此有关生产企业可与聚乙烯生产企业协商, 其同研制开发生产各种性能氯化聚乙烯所需要的专用聚乙烯, 以增加产品牌号, 使产品牌号系列化、产品专用化。

(4) 目前我国生产氯化聚乙烯的高密度聚乙烯在质量上还不能满足氯化聚乙烯的生产要求, 所以基本上从韩国进口。在数量上, 国产专用HDPE也不能满足需求, 因此应加快生产氯化聚乙烯的原料专用高密度聚乙烯的生产, 以减少进口, 降低生产成本。

摘要：介绍了氯化聚乙烯 (CPE) 的性能、用途及生产工艺, 并对发展国内氯化聚乙烯生产提出宝贵的建议。

关键词：聚乙烯,氯化聚乙烯,树脂,生产

参考文献

谢忠麟6我国氯化聚乙烯应用情况与发展建议6中国橡胶, 2003, 19 (3) :6-9谢忠麟6我国氯化聚乙烯应用情况与发展建议6中国橡胶, 2003, 19 (3) :6-9

钱伯章6氯化聚乙烯生产技术与市场分析, 化工文摘, 2004, (3) :20-21钱伯章6氯化聚乙烯生产技术与市场分析, 化工文摘, 2004, (3) :20-21

氯化聚乙烯篇2

关键词：四氯化碳；四氯乙烯；复合污染；土壤呼吸率

中图分类号： X53文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）02-0364-04

收稿日期：2015-01-11

基金项目：住房和城乡建设部项目（编号：2013-K7-11）；江苏省自然科学基金（编号：BK2008134）。

作者简介：单爱琴（1966—），女，山东诸城人，副教授，博士生导师，主要从事环境生物毒理及生态修复研究。E-mail：klsaq2003@163.com。氯代脂肪烃被广泛应用于工农业生产中，如四氯乙烯可作为织物的干洗剂、金属的脱脂洗涤剂、干燥剂、驱虫剂、有机合成中间体等[1-3]，四氯化碳常作为重要的化工原料和有机溶剂。但由于其性质稳定、不易降解，进入环境中的氯代脂肪烃会改变该环境的生态功能及组成，如进入土壤环境后将改变微生物群落结构及土壤酶活性，使土壤呼吸作用降低。氯代脂肪烃是威胁生态系统最普遍的一类持久性有机污染物[4-5]。

氯代脂肪烃复合污染土壤及地下水的事件在国内外均有发生，如我国北方某城市浅层地下水氯代烃污染已被证实[1，6-9]，其中三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯是污染区的主要污染物，且四氯化碳（CT）与四氯乙烯（PCE）常共存于污染场地。1999年至今10余年的连续监测发现，某农药厂排放的四氯化碳对其所在岩溶水源地补给区的土壤造成污染，并从中检测出四氯化碳的各种同系物[7]。

目前，国内外学者已对土壤、地下水环境中的氯代脂肪烃污染进行了大量研究[9-12]。毒理学研究多集中于其动物医学毒性特征[13-14]，大多仅考虑单一污染物水平的环境行为，对土壤中复合污染的研究极少，而实际情况中复合污染更为常见。

在土壤环境中，土壤呼吸作用强度是土壤肥力、微生物代谢旺盛程度、氮循环的重要指标之一[15]，不仅关系到土壤中有机物的分解，且土壤呼吸所释放的二氧化碳是植物同化二氧化碳的重要来源，与植物生长密切相关[16-17]。通过模拟试验研究CT与PCE复合污染对土壤呼吸率的影响，探讨复合污染对土壤微生态毒理效应、保障生态安全、提高土壤质量具有重要指示性意义。

1材料與方法

1.1供试土壤

取江苏省校内一处未经污染的土壤，将其风干后研磨，过2 mm筛备用。土壤的基本性质见表1。

1.2土壤中四氯化碳及四氯乙烯的质量分数设置

四氯化碳的质量分数设置见表2，CT-PCE复合处理的质量分数设置见表3。

1.3土壤呼吸率的测定

采用直接吸收法（密闭静置法）[18]滴定测定CO2释放量。取50 g土壤置于100 mL干燥烧杯中，加入1 g葡萄糖及少量水，将烧杯放入（25±1） ℃生化培养箱中培养7 d，取出烧杯后加入不同质量分数的氯代脂肪烃（表2、表3），并将土壤含水量调节为最大持水量的3/5。取35 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液置于100 mL空烧杯中，将2个烧杯放入标本瓶并密闭瓶口，置于培养箱中培养。分别于1、2、4、6、9、13 d取出含NaOH溶液的烧杯，对剩余NaOH进行滴定（0.2 mol/L HCl标准溶液），同时另取一烧杯加入35 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液，置于培养箱中继续培养，按上述步骤如期进行测定。土壤呼吸率以每克土壤释放的CO2量（mg/g）表示，每个处理至少重复2次。

1.4数据处理

所有数据均设置不添加污染物的空白处理为对照，计算方法为平均变化百分数=（处理土样-对照土样）/对照土样×100%。采用Excel 2003软件、SPSS 13.0软件进行数据处理、方差分析等统计分析。

2结果与分析

2.1CT单一污染对土壤呼吸率的影响

由表4可知，CT对土壤呼吸率的影响随时间呈先抑制、后恢复的过程，且CT质量分数越大，抑制作用越强。抑制作用除3#于2 d、5#于4 d达最大值外，其余样本均于1 d达到最大值，经检验，1#、2#样本与空白对照无显著差异，但2#样本的抑制率为30.98%；3#至6#样本的抑制率分别为 59.07%、67.19%、67.01%、71.91%。各处理样本的呼吸率于2 d开始呈上升趋势，至13 d 1#～4#样本分别比空白对照高27.58%、26.20%、5.75%、1.39%，表明低质量分数CT（0.032～3.200 mg/kg）处理的呼吸率已恢复，而较高质量分数的5#、6#样本（6.40～9.60 mg/kg）在试验期间内恢复缓慢。这是因为四氯化碳对土壤中微生物的活性产生抑制，继而使土壤呼吸率降低。随着时间的延长、四氯化碳在土壤中挥发等原因，土壤中微生物适应了四氯化碳污染环境，或有新的优势菌群增长，使土壤的呼吸作用逐步恢复。质量分数较大时，土壤中微生物受抑制程度高，难以在短期内恢复至正常水平；而质量分数较小时，污染土壤中的微生物活性恢复较快。由表5可知，土壤呼吸率与CT质量分数之间存在显著的剂量-效应关系。

2.2CT与PCE复合污染对土壤呼吸率的影响

CT-PCE复合污染对土壤呼吸率的影响见表6。采用SPSS 13.0软件交叉分组的双因素方差分析，比较单一CT污染胁迫与CT-PCE复合污染胁迫下土壤呼吸率的均值，并采用LSD法进行多重比较。

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弱[19]。当PCE质量分数很小（PCE<3.00 mg/kg）时，PCE会暂时抑制土壤呼吸，但土壤的呼吸功能会随时间的延长逐渐恢复，甚至可能激活土壤中的微生物。而大质量分数CT和PCE污染对土壤微生物的毒性作用较大，导致较多土壤微生物死亡，因此土壤生物量及呼吸功能的恢复需要更长时间。可能由于大量污染物质的一次性增加对微生物造成短期“触杀”效应，使微生物群落结构遭到破坏，大量微生物死亡，微生物生物量显著减少，呼吸作用受到抑制。随着时间的推移，污染物在土壤中的吸附作用降解、毒性减弱，微生物群落结构逐渐恢复，呼吸作用有所增强；加入PCE各处理后，抑制作用随CT质量分数的增大而更加明顯。可见，两者复合的交互作用总体表现为协同抑制作用。

此外，PCE（0.10 mg/kg）与CT（9.60 mg/kg）复合、PCE（0.20 mg/kg）与CT（9.60 mg/kg）复合、PCE（1.60 mg/kg）与CT（0.032～0.320 mg/kg）复合均与其他复合污染组存在显著性差异。小质量分数组PCE（0.1～0.2 mg/kg）与大质量分数CT（9.60 mg/kg）复合、小质量分数组CT（0.03～0.32 mg/kg）与大质量分数PCE（1.6 mg/kg）复合均与其他复合污染组存在显著性差异。

试验结果表明，PCE小质量分数组（0.10～0.20 mg/kg）处理加入CT后的CT-PCE复合处理对土壤呼吸率产生的抑制作用更强，且CT-PCE复合污染对土壤呼吸率的交互作用总体表现为协同作用。

3总结

CT对土壤呼吸作用的影响随时间呈先抑制、后恢复的过程，且抑制强度与CT质量分数有关，质量分数越大则抑制作用越强。CT与PCE复合污染增强了对土壤呼吸作用的抑制，与对照相比，PCE大质量分数组（0.40～1.60 mg/kg）与CT各质量分数的复合处理、CT大质量分数组与PCE各质量分数的复合处理在整个培养阶段受到很大抑制。CT与PCE体积分数差异越大，协同作用越明显。CT-PCE复合污染的交互作用对土壤呼吸率的影响主要表现为协同作用。

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氯化聚乙烯橡胶配合研究进展篇3

关键词：氯化聚乙烯橡胶,配合体系,研究进展

氯化聚乙烯的制备是通过氯化取代高密度聚乙烯, 也可认为是一种三元共聚物, 由乙烯、氯乙烯和1, 2-二氯乙烯组成[1]。由于其分子结构中双键几乎不存在, 并且侧链含氯元素, 所以氯化聚乙烯具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、耐候性和抗冲击性。正是由于这些优点, 氯化聚乙烯被广泛应用于电线电缆行业、胶管胶带行业、防水卷材和模压汽车配件等领域[2]。氯化聚乙烯种类有很多, 根据高密度聚乙烯的结构、种类和分子量大小的不同, 一般可分为树脂型氯化聚乙烯 (CPE) 和橡胶型氯化聚乙烯 (CM) [3]。

1 氯化聚乙烯硫化体系

氯化聚乙烯是一种无规则且高度饱和的高分子聚合物, 其分子结构中几乎不存在双键, 并且分子中的氯原子与碳原子之间的键合使分子化学稳定。正是由于其高度饱和的分子结构, 应用传统的硫磺硫化体系比较困难, 目前常用的聚氯乙烯硫化体系有过氧化物硫化体系、噻二唑硫化体系和硫醇基三硫化体系。

方文超等[4]采用双叔丁基过氧异丙基苯 (BIPB) 、过氧化二异丙苯 (DCP) 和2, 5-二甲基-双 (叔丁基过氧基) 己烷 (DBPMH) 作为硫化剂, 三烯丙基异氰脲酸酯 (TAIC) 、三烯丙基氰脲酸酯 (TAC) 和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 (TMPTMA) 作为硫化促进剂, 研究结果表明, 当温度相同时, DPC/CM体系硫化速率最快, BIPB/CM体系次之, DBPMH/CM体系最慢;DBPMH/CM体系的焦烧时间最长, 体系的加工安全性最好;当BIPB与TAIC质量比为2.5:3时, BIPB/TAIC/CM体系的硫化速率和力学性能较好。

2 氯化聚乙烯增塑体系

增塑剂的加入改善了胶料的加工性能, 降低体系粘度, 使各种配合剂与胶料分散混合均匀, 并同时提高制品的表面光洁度等。常用的增塑剂有芳烃油、磷酸酯类、邻苯类和氯化石蜡等。

王新星等[5]采用不同的增塑剂, 增塑CPE橡胶, 通过DSC和SEM分析得知, 邻苯类增塑剂的增塑效果明显优于其他类型的增塑剂。

田小艳等[6]采用DCP/TAIC作为硫化体系, 研究结果表明, 当CPE70份, EPDM30份, DCP4份, TAIC2.5份, Mg O5份, 抗氧剂2份, CPE胶料具有良好的电性能、物理性能和耐老化性能。

3 氯化聚乙烯稳定和防老体系

氯化聚乙烯在加工成型时受热分解, 加入稳定剂可以防止分解。氯化聚乙烯常用的稳定剂有金属皂类、有机锡类和镁类等。虽然氯化聚乙烯是饱和高分子聚合物, 分子结构中几乎不存在双键, 具有良好的耐温性和耐臭氧性, 但是在长期使用中, 受到外界环境因素的影响, 也会降解老化。常用的老化剂有防老剂RD、NBC、MB等。

黄正源等[7]利用傅立叶红外光谱 (FTIR) 对高氯化聚乙烯的热老化降解机理进行了研究, 并对HCPE160℃热空气老化过程中分子结构的变化进行了表征, 结果表明, HCPE中的亚甲基和C-Cl含量降低, 并随着老化时间的延长, 含量逐渐减少, 而-OH、-C=O和C-O等含量逐渐增加, 说明HCPE的热老化降解是先脱去HCl, 生成的共轭烯烃自氧化过程。

4 氯化聚乙烯补强填充体系

氯化聚乙烯使用的补强填充剂基本与其他合成橡胶相同, 但是其具有高填充性, 在保证其它性能的前提下, 其可大量添加填充剂以降低成本。

随着对制品性能要求的提高, 补强剤不仅仅使用炭黑和白炭黑, 新型多功能和环保型填料的开发, 已可以替代或部分替代炭黑和白炭黑。

龚毅生等[8]采用无机功能性改性填料HFR-3000, 并对硫化胶的性能进行了研究分析, 结果表明, 与其它填充体系的CPE胶料性能相比, HFR-3000/CPE体系的加工性能更好, 硫化速率更快, 综合性能较好;对HFR-3000使用硅烷偶联剂 (KH570) 改性, 填充CPE体系的综合性能更优。

5 结语

氯化聚乙烯橡胶具有良好的综合性能, 同时生产成本和环境污染小, 目前我国已成为世界上主要的生产和消费国。但是, 生产技术、产品研发和市场应用能够落后于发达国家。因此, 氯化聚乙烯新品种的开发、新领域的应用, 是氯化聚乙烯产业的未来发展方向。

参考文献

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氯化聚乙烯篇4

本研究用高氯化聚乙烯树脂为涂料主要成膜物, 用化学镀技术制成的银包铜粉为导电填料而得到的防腐导电涂料, 解决了铜系导电涂料中铜粉暴露在空气中易被氧化而降低导电性的问题, 使导电性达到银的标准而成本却大大低于银。涂层不但具有优良的导电性, 而且还能够在-20℃～50℃条件下带锈涂装, 干燥速度快, 具有优良的耐水、耐油、耐磨、耐候、防霉、防腐和阻燃性, 同时还具有优良底面配套性和重涂性, 还可回收重复使用。施工简便, 可用喷、刷、浸、辊等方法进行涂装, 易实现工业化自动涂装, 特别适合外型复杂的异型体表面涂装。它将银、铜和高氯化聚乙烯三者的优势相结合, 是一种具有发展前途的高导电、抗电磁干扰特种导电涂料。

1 实验部分

1.1 主要原料与仪器

高氯化聚乙烯 (HCPE-65M, 濮阳市诚惠化工有限公司) 、超细紫铜粉 (800目, 无锡顺达金属粉末有限公司) 、硝酸银 (分析纯, 天津金创贵金属有限公司) 、三羟甲基丙烷 (赣州市奇天化工有限公司) 、己二酸 (上海南翔试剂有限公司) 。

数字欧姆表 (SD2002型, 上海乾峰电子设备厂) 、涂膜冲击器 (QCJ-120, 深圳市三诺电子仪器有限公司) 、漆膜附着力试验仪 (QFZ, 武汉格莱莫检测设备有限公司) 、漆膜摆式硬度计 (GB-X, 天津试验机厂) 、柔韧性测试仪 (QTX-1731, 天津市精科材料试验机厂) 。

1.2 制备工艺

1.2.1 增韧改性树脂合成

在装有搅拌器及温度计、回流冷凝管的三口瓶中, 依次加入各种原料, 缓慢升温至200℃, 保持回流到合格, 然后用甲苯兑稀, 搅匀后包装, 简称HSR。检测指标:粘度50±5s (格氏管25℃) , 固体份80±2%, 羟基含量3±0.5%, 酸值≤10mgKOH/g, 树脂配方见表1。

1.2.2 银包铜导电粉末的制备

(1) 各种反应液配制

主盐溶液:在0.9L蒸馏水中加入20g Ag NO3, 搅拌至完全溶解, 并在搅拌下滴加NH3H2O, 产生黑褐色沉淀, 再继续滴加NH3H2O直至沉淀恰好完全溶解成透明溶液为止, 接着加入60m L25%的Na OH溶液, 又形成沉淀, 再滴加氨水, 使溶液恰好清澈透明后, 再过量数滴氨水。

还原溶液:在1L蒸馏水加入45g葡萄糖 (C6H12O6) , 10g酒石酸 (C4O6H6) , 加热沸腾10min, 冷却后加入25g聚乙二醇, 100mL乙醇, 搅拌均匀。

(2) 铜粉表面处理

取一定量800目超细紫铜粉, 加适量丙酮, 研磨15min, 静置10min, 浸出丙酮液, 在铜粉中加入适量10%的稀硫酸, 搅拌0.5h, 抽滤, 并用蒸馏水冲洗至无Cu2+为止, 取出铜粉, 60℃真空烘干, 待用。

(3) 化学镀银

将20g经表面处理的铜粉与还原溶液混合10min, 再加入主盐溶液, 搅拌, 在室温条件下超声分散20min, 镀银完成后, 用蒸馏水洗涤若干次后过滤, 60℃真空干燥后得到银包铜金属粉末, 简称Ag/Cu。

1.2.3 导电涂料的制备

(1) 在60℃下将HCPE溶解成外观透明的40%HCPE甲苯液, 待用。

(2) 将自制银包铜粉末用KH550处理后低温烘干, 得到改性银包铜粉末。

(3) 将改性银包铜粉用少量溶剂和润湿分散剂浸润, 再添加到增塑改性树脂中, 搅拌, 然后再添加40%HCPE液和适量稀释剂, 搅匀即可, 参考配方见表2。

1.3 漆膜主要性能检测

按GB1727-92和GB/T9271-88中规定的马口铁板、玻璃板、钢板规格进行选材、底材处理和检测样板制备, 在23±2℃, RH50±5%下干燥并检测。

2 结果与讨论

2.1 增韧改性物质的选择

HCPE树脂单独使用脆性大, 易剥落, 需改性。用于增韧改性的物质可以是柔性聚合物, 也可以是高沸点难挥发的溶剂或固体, 本试验选用HSR和CP-52分别与40%HCPE甲苯液和Ag/Cu进行复配, 颜基比为1:1.5, 其它物料配比不变, 以说明树脂型增塑剂与高沸点溶剂型增塑剂增塑效果的差异, 见图1。

可以看出:CP-52增塑效果显著, 少量添加, 漆膜就迅速变软, 但漆膜光泽低, 丰满度差, 且易挥发, 易渗出, 耐久性差。HSR增塑效果柔和, 涂层光泽、丰满度、冲击强度和附着力等性能随着用量增加而逐步改善, 若过量, 涂层主体性能将逐步由HCPE转向HSR, 所以综合考虑漆膜装饰性、防腐性和其它各项性能, 应配合使用树脂型和溶剂型增塑剂。

2.2 稀释剂对涂料性能的影响

稀释剂对导电涂料至关重要, 其作用虽然是溶解树脂和改善涂料粘度, 但它却决定了涂料的储存稳定性、施工性、金属粉体分布均匀性和涂层最终性能。对本试验所用的高氯化聚乙烯树脂来说, 芳烃、卤代烃、酯类和酮类都是真溶剂, 由于溶解力和挥发速度不同而对涂料性能影响很大, 见表3。

可以看出在配方不变的情况下, 若单独使用各种有机溶剂进行兑稀, 若溶解性强, 涂料粘度低, 粉体易沉底, 造成储存稳定性降低;挥发性强, 干燥速度快, 表干时间短, 漆膜易产生桔皮、气孔和气泡, 同时易造成Ag-Cu粉分布不均匀, 从而影响涂层外观、附着力和导电性等性能, 所以稀释剂的选择必须综合考虑各项性能和成本, 应设计一种具有适宜溶解性和挥发梯度的混合溶剂, 以确保涂料高固体分低粘度和高导电性能, 确保树脂在涂料施工过程中始终保持良好的溶解状态。本试验选用丙酮、甲苯、醋酸乙酯和丁酯组成的混合溶剂作为稀释剂。

*以醋酸丁酯的挥发时间基准, 其它待测纯溶剂的挥发时间与之相比而得到的比值。X= (t1/t2) ×100, 其中t1和t2分别为待测纯溶剂和醋酸丁酯的挥发时间, 检测方法标准GB 1753-89。**试验配方40%HCPE:80%HSR: (Ag/Cu) : (CP-52) :稀释剂=42:24:25:1:8

2.3 银包铜用量对涂料性能的影响

HCPE本身是绝缘的, 其导电性源于银包铜粉, 它的品质和用量是涂层导电的关键。本文在配方中其它原料保持不变的情况下, 改变Ag/Cu用量, 考查对性能的影响, 见图2。

涂料导电通常通过导电粒子直接接触和隧道效应来传输, 所以要想获得电导性, 导电粉体用量必须达到临界值, 即渗逾值, 这里Ag/Cu渗逾值为20%, 小于此值, 金属粒子间相隔较厚树脂膜, 不连续而呈断路, 只能导静电甚至绝缘;当达到渗逾值时, 两金属颗粒间相隔一层很薄的树脂膜, 表现出电阻较大, 随着用量增大, 树脂层逐渐变薄, 电阻下降, 最终使金属粒子因相互挤压而紧密接触, 成为导体, 涂层导电性达到极限, 但继续增大到一定程度时 (>55%) , 树脂不足以包裹金属粉体时而使颗粒疏散, 涂层导电性、附着力和冲击强度下降急剧下降, 所以当Ag/Cu用量为干膜总质量的40±5%, 涂层综合性能最佳。

4 结论

氯化聚乙烯篇5

中国氯化聚乙烯的应用篇发展历程, 也是历历在目。在塑料方面的应用。由于氯化聚乙烯和各种高分子材料具有良好的相容性, 可做为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物等塑料的改性剂。氯化聚乙烯做为硬质聚氯乙烯的改性剂, 可改善聚氯乙烯的抗冲击性、耐候性和加工性。

氯化聚乙烯与聚乙烯的分子结构相似, 具有相容性。在聚乙烯中掺入氯化聚乙烯弹性体, 可以改善其印刷性、耐燃性和柔韧性, 醋酸乙烯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物 (ABS) 是通用的工程塑料, 在汽车、电器等方面具有广泛的应用, 需求量很大。若在ABS中添加氯化聚乙烯, 不仅可有效地提高其阻燃性, 而且还可以改善抗冲击性, 耐应力开裂性和加工性。在电子电器领域有广泛的应用。乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA) 具有柔软性, 可以代替软质聚氯乙烯, 但存在表面硬度低, 易受擦伤和手感较硬的缺点。在EVA中加入氯化聚乙烯, 不仅可以提高EVA的表面硬度及提高冲击强度, 而且还可以提高EVA印刷性、高频发热性和可焊接加工性, 广泛应用于磁卡设备外壳及水槽、罐的内层材料等方面。氯化聚乙烯不仅能有效地改进单一高聚物, 而且还可以改进共混物。如在聚乙烯/聚氯乙烯共混体系中, 加入一定量的氯化聚乙烯, 能起到增容作用, 大大提高制品的综合机械性能。

在涂料方面的应用。高氯化聚乙烯 (HCPE) 主要用来制造阻燃、耐磨的防腐涂料以及高档粘合剂和高级油墨。所生产的涂料可适应-50℃~135℃的温度, 可广泛应用于集装箱、钢构、船舶、海洋设施、油田管道、化工设备、电力设备、三废处理等行业。海上平台、输油管道及海上建筑物等的涂料用量将大幅度增长, 而高等级公路、机场、港口等基础设施的建设也将使路标漆、防腐涂料的需求上涨, 因此HCPE的需求量将持续增长。

在橡胶方面的应用。氯化聚乙烯与乙丙橡胶、天然橡胶、异戌橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯等有良好的相容性, 掺混后可提高各类橡胶的加工性能及改善物理机械性能。改性的橡胶可制成电线、软管、密封材料、垫圈、机器配件及阻燃运输带等, 以氯化聚乙烯为基料制得的硫化橡胶在耐磨损、介电性能、耐热、耐老化、耐油性等方面比氯丁橡胶好, 类似于乙丙橡胶、天然橡胶、异戌橡胶和丁腈橡胶, 其成本低于氯丁橡胶、丁腈橡胶、主要用于电线电缆工业、汽车工业 (模制品和挤出制品) 等。氯化聚乙烯还可与普通橡胶共混加工, 所得制品具有强度高、耐磨损、耐热、耐化学药品, 难燃自熄、耐低温等优良性能。由于氯化聚乙烯既耐石油基液压油又耐不燃性磷酸酯液压油, 兼具丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的特点。因此近年来氯化聚乙烯在胶管工业中的应用得到快速发展。同时由于氯化聚乙烯具有良好的耐热性, 因此开始用于代替价格较高的氯磺化聚乙烯、乙烯一丙烯酸酯橡胶和氯醚橡胶, 用于汽车发动机周边的胶管。利用氯化聚乙烯的阻燃性, 可以生产矿用胶管。在耐油液压胶管及编织 (缠绕) 或夹布风水胶管的外层胶中并用部分氯化聚乙烯, 不仅改善了胶料的加工性能 (不易焦烧, 挤出速度快) 且降低了成本。

其他方面可用做防水卷材等。如氯化聚乙烯可用作防水卷材, 其性能与氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、防水卷材性能相似, 在-30℃~20℃仍能保持良好的弹性。

再就是中国氯化聚乙烯生产工艺大多采用水相悬浮法, 其中万吨级以上的生产厂家有7家, 生产能力合计为13.9万t/a, 约占中国氯化聚乙烯总生产能力的71.3%;生产能力为0.3~0.6万t/a的生产厂家有9家, 生产能力合计为3.75万t/a, 约占总生产能力的19.2%, 其余均为0.3万t/a以下的生产装置。山东潍坊亚星集团有限公司7万t/a。氯化聚乙烯装置是目前中国最大、技术也最为先进的氯化聚乙烯生产装置, 生产能力约占中国氯化聚乙烯总生产能力的35.9%。

随着塑料制品材料的快速发展, 以及橡胶电缆领域氯化聚乙烯制品的发展, 中国对氯化聚乙烯的需求将呈不断上升的趋势。目前中国塑料门窗在整个门窗市场的占有率约为20%, 消费聚氯乙烯型材近40万t。预计2010年中国塑料门窗在整个门窗市场中的占有率将达到30%。届时将消耗聚氯乙烯型材约60万t。中国塑窗行业的快速发展, 将带动氯化聚乙烯在近期的快速发展。

在建筑管道方面, 国家“十五”规划中也要求推广应用塑料管道, 以聚氯乙烯和聚乙烯管为主, 同时大力发展新型复合、改性塑料管道, 重点发展聚氯乙烯给排水管道、聚乙烯城市供水管道。目前中国塑料管道的市场占有率为50%, 消耗聚氯乙烯管60万t, 聚丙烯、聚乙烯等其他管道90万t, 合计为150万t;预计2010年市场占有率将达到65%, 届时将消耗聚氯乙烯管80万t, 聚丙烯和聚乙烯等其他管115万t, 合计195万t。

按照现有聚氯乙烯钙型硬管、聚氯乙烯窗框配方, 其中氯化聚乙烯质量分数为5%, 若按目前国内PVC用抗冲改性剂的用量 (氯化聚乙烯按80%计算) , 2005年中国塑料门窗用氯化聚乙烯1.6万t, 塑料管道用氯化聚乙烯2.4万t;预计2010年中国塑料门窗约需氯化聚乙烯2.4万t, 塑料管道约需氯化聚乙烯3.2万t。按异型材及管材产品占聚氯乙烯硬制品的50%计算, 预计2010年中国聚氯乙烯硬制品约需消耗氯化聚乙烯11万t。

在涂料方面, 海上平台、输油管道及海上建筑物等的涂料用量将大幅度增长, 而高等级公司、机场、港口等基础设施的建设使路标漆、防腐涂料的需求上涨, 将需要大量的高氯化聚乙烯。

在电线电缆方面, 国外氯化聚乙烯橡胶最重要的用途是制造电缆, 在美国占氯化聚乙烯生产总量的50%。中国氯化聚乙烯电缆、电线的生产和使用方面刚刚起步, 目前只有山东潍坊亚星化工集团、威海金鸿化工集团有限公司、杭州科利化工有限公司生产。2005年中国电线电缆对氯化聚乙烯的需求量只有2万t。考虑到胶带、防水卷材、模压汽车配件和工业制品方面的消费量, 2010年橡胶方面对氯化聚乙烯的需求量将达到5.0万t。

解析上述种种行情, 预计2010年中国各行业对氯化聚乙烯的需求量将达到16万t。

但是, 从深层次分析, 中国氯化聚乙烯产品结构不甚合理, 目前年产量近12万t, 产品中超过90%用于聚氯乙烯改性, 而用于电线、电缆、ABS改性及其他用途不到10%。对这种现状该怎么办?应采取什么样的对策?

业内专家认为:①根据目前中国氯化聚乙烯的生产能力已经大于需求。虽然塑料建材的推广应用可促进抗冲击改性剂的消费, 但从长远看, 由于将受到性能更加先进的抗冲击改性剂的冲击, 塑改型氯化聚乙烯产量增加幅度不会太大, 因此应加强宏观调控, 限制氯化聚乙烯生产装置盲目的新建和扩建。目前应加强对现有生产装置的完善和改进, 形成规模生产, 不断提高产品的质量和档次。

②目前, 中国生产氯化聚乙烯的高密度聚乙烯除少部分品种外, 在质量和数量上均不能满足氯化聚乙烯的生产要求, 所以每年大量从韩国和中国台湾地区进口。因此高密度聚乙烯生产企业应加强与氯化聚乙烯厂家的密切合作, 共同开发生产各种性能氯化聚乙烯需要的专用聚乙烯新产品, 使专用料系列化、专业化。加大氯化聚乙烯专用原料的开发力度, 加快生产氯化聚乙烯专用原料的生产, 以不断减少进口, 降低生产成本, 提高产品质量。

氯化聚乙烯篇6

废旧橡塑材料主要来源于废轮胎、废塑料及废橡胶制品等,其次来源于橡胶、塑料生产过程的边角料及废品[1]。废橡塑材料属于工业固体废物的一大类,它的存在占用空间资源,恶化自然环境,影响人类健康,通常处理固体废物的方法如填埋、焚烧等对废旧橡塑材料都不适用。因此,减少废旧橡塑材料对环境的污染、实现废旧橡塑资源综合利用是当务之急[2,3,4,5]。

废旧橡塑材料作为可资源化的高分子材料,最好的利用方式是生产各种不同粒径的胶粉及塑料造粒,并开展多元化利用,实现深度加工,扩大其应用范围,如塑料改性[6]、热塑性弹性体的改性[7]、橡塑并用等新领域。橡胶与塑料复合是橡胶制品开发的方向,也是废旧橡塑材料综合利用的发展趋势[8]。

目前,市场上常见的氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材(下称共混卷材)是指以氯化聚乙烯、丁苯橡胶、改性胶粉混合体为基本原料[9],加入适当的软化剂、防老剂、填充剂和硫化剂,经捏和、混炼、过滤、挤出或压延成型、硫化等工序制成的,该卷材不但强度高、耐臭氧性能好,而且具有橡胶特有的高弹性、高延伸性和耐低温性[10],在市场上被称为高分子的“合金”。本文主要对此类防水卷材用橡塑粉进行改性研究,从而制备出成本更低、性能更好的防水卷材。

1 实验

1.1 废橡塑材料的预处理

废橡塑制品经过分类加工处理后,在常温下粉碎,一般分粗碎和细碎。目前处理废橡塑材料时粗碎和细碎在同一台设备上完成,主要采用光辊或沟辊粉碎机。近几年,根据市场对橡塑设备的要求,一些厂家研制了常温橡塑精细粉碎机,该设备在常温下,通过水冷却,能将10~20目的橡塑粒一次性粉碎成为40~80目的细橡塑粉。

1.2 增塑改性生产工艺

不同的增塑改性工艺对改性橡塑粉物理力学性能的影响很大,为了保证改性效果,本文采用溶胀增塑和混合搅拌相结合的改性工艺。

1.3 增塑改性橡塑粉用于制备共混卷材

1.3.1 技术方案

共混卷材以氯化聚乙烯、丁苯橡胶、增塑改性橡塑粉为基本原料,加入硫化剂、促进剂、补强剂等,充分混炼成一体,最后经高温压延成型。

1.3.2 工艺路线

共混卷材的生产工艺见图1。

2 结果与讨论

2.1 不同增塑改性工艺条件对橡塑粉性能的影响

2.1.1 粒径对改性橡塑粉性能的影响

粒径大小对橡塑粉的增塑改性效果有很大的影响,本文针对不同粒径的橡塑粉进行增塑改性,改性后橡塑粉的物理力学性能见表1。

由表1可知,橡塑粉粒径越小,比表面积越大,各种化学助剂对其的活化程度越高,改性效果越好。

2.1.2 增塑剂种类对改性橡塑粉性能的影响

增塑剂在生产工艺中起着关键作用,不同增塑剂对改性橡塑粉的物理力学性能影响不同,本文研究了芳烃油和妥尔油两种增塑剂对改性橡塑粉性能的影响,结果见表2。

从表2可知,选用妥尔油作为增塑剂,改性后的橡塑粉物理力学性能较佳。以上两种增塑剂改性的橡塑粉,其主要物理力学性能指标均达到GB/T19208—2008《硫化橡胶粉》标准的要求(拉伸强度≥15 MPa,扯断伸长率≥500%)。

2.1.3 塑化温度对改性橡塑粉性能的影响

以妥尔油作为增塑剂,考察了塑化温度对改性橡塑粉性能的影响,结果见表3。

试验表明,塑化温度为30℃时,改性橡塑粉的扯断伸长率最好,但拉伸强度却有所下降。综合考虑,25℃为最佳塑化温度。

2.1.4 塑化时间对改性橡塑粉性能的影响

以妥尔油作为增塑剂,塑化温度为25℃,其余工艺条件不变,考察塑化时间对改性橡塑粉性能的影响,结果见表4。

由表4可知,适当地延长塑化时间,橡塑粉的物理力学性能都有所提高。

2.2 增塑改性橡塑粉配方试验

改性橡塑粉配方设计中,考虑到各因素的交互作用,安排了正交试验,废橡塑粉以100份计,其他组分按L16(4)5因素和水平进行试验,结果见表5—6。

正交试验表明:选用二水平,即废橡塑粉100份、增塑剂(1)10份、增塑剂(2)13份、活化剂0.25份、增黏剂2份、填充剂10份,制得的改性橡塑粉拉伸强度为19.62 MPa,扯断伸长率为580%,超过GB/T 19208—2008标准的要求。

由表7可知,改性橡塑粉比未改性橡塑粉的物理力学性能明显提高,且动态性能也相对提高。

2.3 增塑改性橡塑粉应用于共混卷材

增塑改性橡塑粉添加到共混卷材中,可改善共混卷材的外观,并使其生产中具有良好的加工性能,节约生胶,降低成本,减少气汽和环境污染。增塑改性橡塑粉(30份)对共混卷材物理力学性能的影响,见表8。

由表8可知,掺添30份增塑改性橡塑粉制备的共混卷材物理力学性能达到JC/T 684—1997《氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材》标准N型指标的要求,同时改性橡塑粉的添加降低了混炼胶的成本。

2.3.1 增塑改性橡塑粉用量对共混卷材性能的影响

改性橡塑粉用量对共混卷材拉伸强度和扯断伸长率的影响见表9。

由表9可知,随着增塑改性橡塑粉用量的增加,制备的共混卷材拉伸强度增大、扯断伸长率降低。一般改性橡塑粉的用量控制在10~30份,制备的共混卷材物理力学性能指标可达到标准要求。

2.3.2 增塑改性橡塑粉对共混卷材耐候性的影响

对掺添了增塑改性橡塑粉的共混卷材的耐老化性、不透水性、低温柔性等进行了考察,结果见表10。

由表10可知,加入增塑改性橡塑粉制备的共混卷材与普通共混卷材相比,其老化性能、不透水性及低温柔性都没有改变,说明增塑改性橡塑粉制备的共混卷材各项技术指标可以达到标准要求。

3 结论

采用本文的增塑工艺和配方对废旧橡塑粉进行改性,改性橡塑粉的主要物理力学性能指标均达到GB/T 19208—2008标准的要求;采用该改性橡塑粉可以制备符合JC/T 684—1997标准要求的共混卷材。改性橡塑粉的应用不仅能够节约生胶、降低成本,而且能减少环境污染,有很好的应用前景,具有一定的推广价值。

参考文献

[1]褚佳岩.废旧橡胶粉的回收利用研究[D].福建:厦门大学,2007.

[2]徐鑫乾,刘值金.固体废弃物在混凝土中的应用研究进展[J].陕西建筑,2007,7(169):60-63.

[3]刘立.橡胶粉改性沥青混合料的研制与应用[J].上海建设科技,2008(4):24-26.

[4]柴琳,阳永荣,陈伯川.固体废弃物轮胎的热解技术[J].环境污染与防治,2002,24(1):42-45.

[5]钱敏,朱雅雄,杜清华.废旧轮胎综合利用前途无限[J].中国资源综合利用,2002(11):19-21.

[6]祁运凤.胶粉/塑料热塑性弹性体研究[D].云南:昆明理工大学,2002.

[7]曹振纲.对废旧橡胶回收处理利用的几点看法[J].胶科技市场,2004(9):9-10.

[8]江畹兰.氧化丙烯橡胶与聚四氟乙烯的共混胶[J].世界橡胶工业,2011,38(2):36-38.

[9]王万庆,焦国安,李林祥,等.氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材的研制与应用[J].河南科技,1997(7):19-20.

氯化锂增塑改性聚乙烯醇的研究篇7

1 实验部分

1.1 原料

聚乙烯醇 (PVA1799, 醇解度99mol%, 聚合度1700±50) , 山西三维集团股份有限公司;氯化锂 (分析纯) , 广州万从化工有限公司;蒸馏水, 自制。

1.2 仪器与设备

傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) , Nicolet 6700, 美国Thermo Scientific公司;差示扫描量热仪 (DSC) , Pyris Diamond, 美国PE公司;同步热重分析仪 (TGA) , SDT Q-600, 美国TA公司;电子万能试验机, UTM6000, 深圳SUNS公司。

1.3 样品的制备

在三口烧瓶中加入15 g PVA、135 g蒸馏水和定量的氯化锂, 置于95℃水浴锅中加热搅拌2 h, 静止保温脱泡20 min后倒入玻璃模框中, 将装有成膜液的玻璃模框放入真空烘箱, 60℃下真空干燥24 h得到改性的PVA薄膜。制备的PVA薄膜的平均厚度为150μm, 其中氯化锂的含量分别是PVA的0%、10%、20%、30%、40%、50%。

1.4 性能测试

(1) 红外测试:采用傅里叶变换红外光谱仪测定改性PVA薄膜的红外光谱, 扫描范围4000~400 cm-1, 分辨率为4 cm-1。

(2) DSC分析:将5~10 mg改性PVA薄膜放入高压不锈钢坩埚密封后, 采用差示扫描量热仪对其进行升温DSC曲线测试。氮气气氛, 升温速度为10℃/min, 测试温度范围为30~250℃。

(3) TGA分析:采用同步热分析仪测试改性PVA薄膜的热稳定性。氮气气氛, 升温速度为10℃/min, 测试温度范围为30~600℃。

(4) 力学性能测试:将改性PVA薄膜制成4 mm宽哑铃型样条, 采用电子万能试验机测试PVA薄膜的力学性能。拉伸速度为100 mm/min, 标距为50 mm。

2 结果与讨论

2.1 氯化锂和PVA分子间的相互作用

PVA分子链上的侧羟基 (-OH) 具有很强的极性, 可以和小分子增塑剂中极性基团产生氢键缔合作用, 从而破坏PVA自身分子间的氢键。氢键缔合对OH的振动, 特别是伸缩振动产生较大的影响, 使得OH的伸缩振动峰发生蓝移或红移。因此, 在一定条件下, 形成氢键的OH吸收频率是氢键的直接量度, 采用红外光谱表征的方法可以对分子间氢键作用进行表征[9]。图1为不同氯化锂含量改性PVA薄膜的红外谱图。由图1可看出:改性PVA红外光谱图在3000~3600 cm-1出现一相当宽的吸收峰, 对应PVA羟基的伸缩振动。PVA为部分结晶聚合物, 谱图3000~3600 cm-1出现的OH伸缩振动吸收峰是无定形区非缔合OH在3600~3650 cm-1处的伸缩振动和结晶区缔合OH在3200~3570 cm-1处的伸缩振动两种作用共同影响的结果[10]。表1为图1中OH伸缩振动峰的波数。

从表1可看出:纯的PVA在3274 cm-1处出现OH伸缩振动峰, 加入氯化锂后, OH伸缩振动峰逐渐向高波数方向移动, 即发生蓝移现象。当加入50%的氯化锂后, 在3343 cm-1处才出现OH伸缩振动峰, 比纯的PVA高出69 cm-1。这是由于氯化锂中的锂离子为缺电子物质与OH中的氧原子中孤对电子间形成了强的电子作用, 破坏了原先PVA分子间的氢键。其相互作用如图2所示:加入氯化锂后, PVA分子间的相互作用从图2中的A转变为B。

2.2 PVA/Li Cl体系的热稳定性

图3为不同氯化锂改性PVA的TG失重曲线。将曲线参数列于表2。从表2中可看出:纯的PVA分解温度较低, 238℃就发生分解。加入部分氯化锂可提高PVA的热分解温度。随着氯化锂含量的增加, PVA热分解温度先增加后下降。在氯化锂含量为10%时, 热分解温度达最大值为283.5℃。但进一步增加氯化锂含量, 会降低分解温度, 当氯化锂含量超过50%时, 改性PVA的热分解温度甚至低于纯的PVA。这是由于氯化锂对PVA改性作用的影响。一方面PVA在初始热分解温度下发生了侧羟基脱除反应, 脱除过程中形成四元或六元过渡环结构[11], 加入适量的氯化锂后, 可与PVA分子中羟基产生强的电子作用, 在一定程度上屏蔽了PVA侧羟基的脱除反应, 提高了热分解温度。另一方面, 加入的氯化锂破坏了PVA的结晶结构, 降低了PVA的结晶度, 使得PVA非晶区增多, 而无定形区的非晶PVA更易发生热降解反应, 降低了PVA的热稳定性。这二种不同作用之间的协同效应, 影响着PVA的热稳定性。

对比初始热分解前的改性PVA重量损失率发现:随着氯化锂含量的增加, 热分解前的重量损失越大。在230℃以前的重量损失主要是体系中所含水的挥发, 重量损失的增加说明改性PVA体系中水含量增加。这是由于氯化锂可与水分子中的羟基形成强的电子作用, 抑制了水在低温的挥发, 降低了水的干燥挥发速率。所有样品在60℃下干燥24 h制备PVA薄膜, 因此, 氯化锂含量高的样品中, 水分干燥挥发慢, 体系中所剩余的水也较多。

2.3 PVA/Li Cl的熔融行为

图4和图5为纯PVA和氯化锂改性PVA的DSC熔融曲线。从图4和图5中可看出:未改性的PVA的熔点为226℃, 与分解温度238℃接近, 加工范围较窄, 难以热塑加工。加入氯化锂后, 改性PVA的熔点明显降低。加入10%的氯化锂改性的PVA熔点为165℃, 远低于纯的PVA熔点, 分解温度与熔点相差118℃, 具有较宽的热塑加工窗口。当氯化锂含量超过30%时, 改性PVA的熔融峰消失。说明加入氯化锂可以破坏PVA的结晶结构, 降低熔点和结晶度。

2.4 PVA/Li Cl体系的力学性能

表3为纯的PVA和不同含量氯化锂改性的PVA的力学性能。从表3中可看出:纯的PVA拉伸强度为84.3 MPa, 加入氯化锂后, 改性PVA的拉伸强度明显降低, 且随着氯化锂的含量增加, 改性PVA的拉伸强度逐渐降低。当氯化锂含量为50%时, 拉伸强度降低到12.5 MPa, 较纯的PVA下降了85.2%。纯的PVA断裂伸长率为74%, 脆性较大, 加入氯化锂后, 断裂伸长率逐渐增大, 最大可达592%, 比纯的PVA断裂伸长率增加了7倍。PVA分子链含有大量的侧羟基, 形成强的分子间和分子内氢键, 使得PVA分子链缠结点密度大, 可抵抗较大的外力作用, 但过多缠结点的存在抑制了PVA分子链的运动。因此, 纯的PVA的拉伸强度高, 断裂伸长率低。红外表征发现, 氯化锂与PVA分子间相互作用较强。加入氯化锂改性后, 破坏了PVA自身分子间的氢键, 降低了PVA自身分子链的缠结点密度, 提高了PVA的柔顺性, 降低了PVA的拉伸强度, 提高了PVA的断裂伸长率。

3 结论

金属锂离子与PVA分子中的羟基中的氧原子间形成电子作用, 破坏了PVA分子内和分子间的氢键, 可有效的增塑改性PVA。加入一定量的氯化锂可以增加改性PVA体系的热稳定性, 当加入10%的氯化锂时, 改性PVA体系的热分解温度为283℃, 比纯的PVA提高了45℃。随着氯化锂含量的增加, 改性PVA的熔点和拉伸强度逐渐降低, 断裂伸长率逐渐增加。

摘要：以氯化锂 (LiCl) 为增塑剂, 采用流延法制备增塑改性聚乙烯醇, 通过红外光谱 (FTIR) 、差示扫描量热仪 (DSC) 、热重分析仪 (TGA) 和电子万能试验机研究氯化锂对改性聚乙烯醇分子间作用、热性能和力学性能的影响。结果表明, 氯化锂与PVA分子间相互作用, 破坏PVA的结晶度和结晶结构, 降低改性PVA体系的熔点。部分氯化锂可以增加PVA的热稳定性。随着氯化锂含量的增加, 改性PVA体系塑性增加, 拉伸强度逐渐降低, 断裂伸长率逐渐增加。

氯化聚乙烯篇8

一、现状

聚氯乙烯转化生产过程中, 氯化氢和乙炔配比是1.05~1.1:1, 二者的配比是氯乙烯生产中关键控制环节之一, 对产量、质量、消耗、安全及环保等有很大影响。乙炔过量会使触媒受损, 因此必须是氯化氢过量, 氯化氢原料气中存在的水分容易溶解HCl气体形成盐酸, 腐蚀转化器, 严重时穿漏列管, 以致被迫停车检修, 使生产受到损失。还易使转化器中的催化剂结块, 降低催化剂的活性, 导致整个转化器系统的阻力增加, 气流分布不均匀, 局部由于反应特别剧烈而过热, 使氯化汞催化剂升华加剧, 催化活性迅速降低, 并且温度波动大, 不易控制。在后续过程中, 必须把过量的氯化氢气体除去, 以免对后续设备造成损坏。

除去氯化氢的方法目前主要是利用水的二次吸收, 然后再用水洗塔把微量酸和夹带氯化氢气体除掉, 因为氯化氢气体极易溶于水, 此方法经过生产实践是可行的。

二、回收工艺

把水洗塔水洗下来的水, 经过酸泵打到第二吸收塔然后进入第一吸收塔, 从第一吸收塔出来的酸的浓度能够达到30%以上, 然后用酸泵打到氯化氢脱吸塔, 脱吸出来的氯化氢气体经过冷却器冷却后, 回到转化工序进一步转化, 脱吸后的浓盐酸变成稀酸, 回到酸吸收塔进一步吸收氯化氢气体, 如此往复循环利用。

三、工艺流程叙述

二次转化后的混合气体, 经过吸收前冷却器把气体冷却到30℃以下, 进入第一吸收塔, 然后进入第二吸收塔, 混合气体进入水洗塔内, 水洗混合气中残留的氯化氢气体, 水洗混合液用离心泵打至第二吸收塔内, 初步吸收混合气内的氯化氢气体, 然后进入稀酸冷却器, 再进入第一吸收塔吸收混合气体中的氯化氢气体, 进入酸储罐, 此时酸浓度达到30~31%, 把酸储罐中的浓酸用浓酸泵打至脱吸塔内, 把氯化氢气体从浓酸中脱吸出来, 脱吸出来的氯化氢气体经过两级冷却器冷却至25℃以下, 进入转化使用, 冷却下来的酸进入酸罐。

四、设备

第一吸收塔1台

第二吸收塔1台

水洗塔1台

脱吸塔1台

氯化氢冷却器1台

酸泵4台

酸贮罐2个

五、回收价值

1、转化工序生产的盐酸属于副产

酸, 一是销售受阻, 大量的副产酸将会给生产带来不便, 企业为了保证生产, 必须准备大量的酸罐来贮存这些副产酸, 如果回收利用酸中的氯化氢就可以解决酸贮存上的困难。

2、在合成氯化氢过程中, 需要消