PVC塑料改性用氯化聚乙烯生产工艺及结构性能

PVC塑料改性用氯化聚乙烯生产工艺及结构性能

祝海燕

山东日科橡塑科技有限公司，滨州市沾化区， 256800

摘要：随着生产技术的提高和新品种的深度研发，我国维纶纤维的产能与产量均达到全球第一，产品用途由之前的民用纺织产品逐步转向高档服装制造、造纸、建材、建筑及水利工程等领域。聚乙烯粉料的MFR是聚乙烯生产过程中的关键控

制指标，它是聚合物材料在规定的温度、负荷和活塞位置条件下，熔融树脂通过规定长度和内径的口模的挤出速率，以规定时间挤出的质量作为MFR，用于指导工艺生产，控制聚合物的分子量大小和分子量分布、交联程度、加工性能等，因此准确测量聚乙烯粉料的MFR非常重要。基于此，本篇文章对PVC塑料改性用氯化聚乙烯生产工艺及结构性能进行研究，以供参考。

关键词：PVC塑料改性；氯化聚乙烯；生产工艺；结构性能

引言

随着现代科学技术的快速发展，高分子材料科学得到了迅猛的发展，并且高分子材料制成品也广泛出现在人们的日常生活中。聚乙烯管作为一种性能良好、可塑性强的多分子聚合材料，在聚乙烯管的制作中被广泛应用。聚乙烯管不仅具有良好的经济性，而且具备接口稳定可靠、低温抗冲击性、抗应力开裂性、耐老化腐蚀性、耐磨性、可挠性、搬运方便、施工方式多样等一系列优点。由于传统的铸铁管、钢管被用作管道时，生产制造较困难，并且使用过程中易腐蚀，聚乙烯管以其优异的性能，被广泛应用于输送天然气的中压管道中。然而，聚乙烯管由于其生产工艺的影响，经常会出现壁厚不均匀的现象，有的壁厚过大，有的壁厚过小。聚乙烯管壁厚的不均匀对热熔连接或电熔连接的焊接质量影响较大，同时也影响了聚乙烯管的承压能力，对管道的安全运行存在隐患，在埋地使用过程中如果出现泄露很难处理。聚乙烯管道大部分被用作城镇公用管网中，设计寿命较长，在使用过程中发生泄露会有公共危险，社会影响比较大，因此，在聚乙烯管安装监督检验和定期检验过程中，壁厚测定作为一个重要项目，保证聚乙烯管壁厚符合要求具有重要意义。

1相关概述

1.1塑料模板种类

目前正值我国大力提倡发展绿色施工、绿色建材等环保节能减排的大环境。已知我国每年大约消耗木材6亿m3，每年50%以上的木材全部依赖进口，而建筑行业每年消耗木材占比总量的1/3。以我国建筑模板使用为例传统的木竹材质模板占比约在60%以上，在此环境下我国为减少木材使用消耗大力提倡使用新型建筑模板，像铝合金模板及塑料模板等新型材料模板正在逐步地在项目上大量使用。以塑料模板为例我国现阶段塑料模板品种材质有强塑改性增强聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚氯乙烯（PVC）等几种材质塑料模板。现阶段我国房建市场常用多为强塑改性增强聚丙烯（PP）材质塑料模板以及聚氯乙烯（PVC）材质塑料模板，按照塑料模板材质特性主要产品为（PVC）平板塑料模板、（PVC）带肋塑料模板、（PP）中空塑料模板为主。结合本项目主要为大家介绍聚氯乙烯（PVC）平板塑料模板在混凝土工程中应用。

1.2模板优点

（PVC）平板塑料模板较常用竹木模板周转次数多，模板摊销成本低，可塑性强，可根据工程不同要求进行定制。模由于使用机械加工热压成型模板表面平整度及光洁度相比传统竹木模板有较高优势，尤其近些年随着生产工艺的提高大部分模板生产厂家所生产塑料模板基本能满足建筑清水模板技术要求，使用塑料模板浇筑后的混凝土结构整体观感质量相比较传统竹木模板所浇筑混凝土结构的观感质量有着显著提高，基本能达到混凝土表面免抹灰需求，从而能节约人工及材料费用减少项目成本。

2塑料模板在施工过程中存在的主要问题

PVC平板塑料模板由于材料性质自身热胀冷缩系数相对比较大，受气外界环境气温影响也较大，如北方地区昼夜环境温差较大，模板极易发生热胀冷缩现象，本项目前期模板支设安装完成后发现模板拼缝宽度受温度影响变化比较明显，经现场试验午间高温下配板后次日清晨模板拼缝收缩值基本在1.5～3mm之间，夜间或清晨温度较低情况下配板后跨度较板面午间高温下易发生大面积起拱现象。在楼板顶模安装完成后会进行下道工序如钢筋安装及水电管预埋等工作，在钢筋焊接或者预埋电管、线盒焊接时所使用电焊落下焊渣温度较高，掉落在塑料模板上容易造成模板表面烫伤形成孔洞烧蚀等表观缺陷，造成成型后混凝土观感质量下降，也影响模板再次循环使用。

3结构性能及影响因素

3.1氯含量

PE氯化后，分子链由高度结晶的聚集态转变为松散的无定形结构，导致氯含量不同的CPE性能差别很大。作为PVC改性剂，氯含量小于25%的CPE与PVC不相容，不能作为PVC的共混抗冲改性；氯含量为25%~40%的CPE与PVC半相容，是较好的冲击性改性剂；氯含量为34%~37%的CPE加工性、分散性、抗冲击性较好，是PVC良好的冲击性能改性剂；氯含量为42%以上的CPE，与PVC相容性增加，但由于氯化链段增加，导致材料弹性变差，不能用于PVC共混抗冲改性。研究了氯化程度对氯化聚乙烯玻璃化转变温度的影响，发现当氯含量在25%～45%变化时，氯含量增加，玻璃化转变温度上升，CPE的低温性能下降。研究了不同厂家氯含量为33.2%~42.0%的CPE树脂得出结论，氯含量越大，玻璃化转变温度越高，损耗因子越大，氯含量过高和氯原子的集中分布均会降低CPE的热稳定性。适中的氯含量既可保持CPE的高弹性，又可保持CPE的热稳定性。介绍了有关氯化聚乙烯的粘弹性热性能的研究方法，发现随着氯含量的增加热分解温度向低温方向偏移。通过对固相法CPE研究发现，氯含量在35%左右，链段运动能力增强，断裂伸长率增大，但是氯含量继续增加时，分子间作用力增强，链段运动能力变差，断裂伸长率降低，同时随着氯含量的增加，氯原子分布密集度增加，分子链距离增大，导致CPE拉伸强度下降。

3.2残余结晶度

塑改性CPE一般选用高密度的HDPE作为原料，HDPE结晶度高，在氯化过程中，部分结晶会由于氯原子的引入被破坏，但是仍有一些结晶存在CPE分子链上，这部分结晶区为残余结晶，用残余结晶度（熔融焓）表示，根据行标HG/T2704-2010要求，一般采用DSC进行测定。残余结晶度与氯含量和氯分子在链中的分布有很大关系。利用红外光谱研究固相法合成氯化聚乙烯发现，低温固相氯化主要发生在无定形区，并且在CPE中形成高氯化和低氯化链段（或未氯化）的嵌段结构。在两步固相氯化时，结晶结构的破坏主要与高温氯化程度有关，只有当聚合物结晶区氯化到一定程度后才能阻止重结晶，即使CPE氯含量相同，若前后两步氯化程度不同，结构有很大差异。研究发现保留部分残余结晶度对提高CPE材料断裂生产率有积极意义，这是由于适度的残留结晶起到物理交联点的作用，使产品具有高弹特征。

结束语

1）当超声波频率较低时，衰减系数较低，在聚乙烯材料的超声波检测过程中使用低频探头更易得到较强的反射波。2）温度对聚乙烯测厚影响较大，随着温度的升高，聚乙烯材料的径向纵波声速逐渐降低。3）聚乙烯测厚试块应选择与待测工件相同生产厂家、相同原料、相同批号的材料。

参考文献

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