新聞資訊 | 發(fā)布日期:2020-12-2 發(fā)布者:住野精工 |
在PVC最早期,在硫化丁腈橡膠中加入PVC是為了改善其耐臭氧性和耐溶劑性,后來,出現(xiàn)了專門用于PVC工業(yè)的粉末丁腈橡膠,并在1983年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。此后,各種牌號(hào)的粉末丁腈橡膠包括食品級(jí)、加工改性級(jí)都逐漸工業(yè)化。當(dāng)以PVC為主時(shí),PVC-丁腈橡膠共混物是熱塑性的,除了丁腈橡膠外,該共混物還包括增塑劑如對(duì)苯二甲酸二辛酯(DOP)、填料、穩(wěn)定劑等,
這種共混物填補(bǔ)了常規(guī)液體增塑劑增塑的PVC與常規(guī)硫化橡膠之間的空白,在配方合適時(shí),它具有橡膠狀外觀和手感。該共混物在低溫下比較柔軟、撕裂強(qiáng)度較高、永久變形小、耐磨性好,在油或溶劑中的溶脹程度低、耐抽提性優(yōu)異。
除了PVC與NBR的比例外,NBR中丙烯腈含量、NBR的門尼粘度、PVC的相對(duì)分子質(zhì)量、穩(wěn)定劑、液體增塑劑和增強(qiáng)填料的用量都對(duì)PVC/NBR共混物的性能有影響。通常,當(dāng)NBR中丙烯腈含量為30%~40%(最好為33%)時(shí),該共混物是單相的,用差熱分析測(cè)得是單一的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,該溫度介于兩種聚合物各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間,并且用電子顯微鏡也觀察不到兩相結(jié)構(gòu).但也有例子報(bào)道有兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和微相分離現(xiàn)象。這說明,PVC/NBR共混物的形態(tài)是很復(fù)雜的。NBR可以是不交聯(lián)的,也可以是一定程度交聯(lián)的。如果 NBR不交聯(lián),那么共混物的粘度就很低,加工耗能小,適宜于注塑成型。如果NBR交聯(lián),那么共混物的彈性記憶效應(yīng)就較小,?谂蛎浀,適宜于壓延和擠出成型,并且交聯(lián)密度越大,共混物的永久壓縮變形就越小。
熔融配合和加工
由于PVC工業(yè)所使用的特殊操作和混合設(shè)備,因此人們更喜歡使用自由流動(dòng)的粉末狀NBR,粉末NBR的平均粒徑為0.5mm,含有約10%的由PVC、CaCO3或二氧化硅組成的隔離劑,粉末 NBR可以自由流動(dòng),可以用空氣輸送,且與PVC共混時(shí)不產(chǎn)生相分離,長期貯存也不會(huì)結(jié)塊。
NBR粉末可以在PVC吸收液體增塑劑后加入,向PVC中加入NBR時(shí)的溫度不應(yīng)高于40℃,以防止NBR結(jié)塊。PVC/粉末 NBR 共混物可以在常規(guī)的熱塑性塑料混合設(shè)備中加工,如低或高強(qiáng)度混合機(jī)、單或雙螺桿擠出機(jī)、連續(xù)混合機(jī)、捏合機(jī)這種共混物可以在進(jìn)一步加工前熔融配合成粒料,也可以直接加工成型。推薦使用常規(guī)的(Sarlink1170)的流變曲線PVC熔融加工設(shè)備進(jìn)行成型加工。
近年來,用戶可直接購買已完全配合好的BVCNR共料,和用戶自己直接配合得到的PVC/NBR共混物。
機(jī)械性能
PVC/NBR 共混物的性能與中等性能的硫化橡膠相同,但與MPR或常規(guī)硫化橡膠有較大差別,隨著交聯(lián)程度和粘度的增加,勁度略有上升,而伸長率則稍稍下降?梢钥闯觯琋BR高度交聯(lián)后,共混物抗低溫或高溫永久壓縮變形能力有所提高,至于表中所列的其他性能,NBR的選擇似平對(duì)硬度、抗撕裂性、脆化溫度沒有太大影響,但是在NBR交聯(lián)度最高時(shí),耐磨性明顯下降也研究了 NBR的交聯(lián)對(duì)PVC/NBR 共混物性能的影響,在該共混物中,NBR含量較高,且液體增塑劑的加入量較低,不加填料。
實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng) NBR交聯(lián)時(shí),拉伸強(qiáng)度和抗拉伸永久變形能力、耐磨性、熔融流動(dòng)性都明顯提高。此外,PVC的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)共混物的性能也有很大的影響,伸長率/%當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量上升時(shí),共混物的拉伸強(qiáng)度、模量、硬度都增加,抗壓縮水久變形能力也隨著 PVC相對(duì)分子質(zhì)量的上升而提高。液體增塑劑常用來改善PVC/NBR 共混物的低溫柔軟性,增加液體增塑劑的用量可以得到邵氏硬度低于50A、非常軟的共混物。在改善PVC/NBR共混物的低溫柔軟性和耐溶劑性方面,己二酸三甘油酯類增塑劑優(yōu)于鄰苯二甲酸酯類增塑劑。但己二酸酯類增塑劑具有揮發(fā)性,抗高溫老化性較差。
還比較了室溫至121℃溫度范圍內(nèi)典型PVC/NBR共混物與另外兩種典型熱固性橡膠的性能,發(fā)現(xiàn)在室溫時(shí),PVC/NBR共混物的拉伸強(qiáng)度與硫化橡膠相當(dāng),但在高溫時(shí),其拉伸強(qiáng)度顯著下降,這是由于PVC與NBR之間是以氫鍵相互作用的緣故,當(dāng)溫度較低時(shí),氫鍵很強(qiáng),因此PVC/NBR的拉伸強(qiáng)度與硫化橡膠相當(dāng),但溫度上升時(shí),氫鍵相互作用下降,此時(shí)只有交聯(lián)NBR單獨(dú)發(fā)揮作用,因而強(qiáng)度下降。
耐化學(xué)品性
PVC/NBR 共混物的耐化學(xué)品性試驗(yàn)表明,它耐溶劑(如ASTM參比燃料B)的性能較好,且隨著NBR交聯(lián)度的增加在燃料溶脹體積略有下降。但是,該共混物在ASTM2#油中明顯硬化,這顯然是由于增塑劑DOP被抽提掉的緣故[20],如果用耐抽提的聚合物型增塑劑來代替DOP,則可以克服這一缺點(diǎn),但成本上升。由于NBR中的雙鍵易氧化,因此在共混物中需加人抗氧劑以提高其使用壽命。若不加入抗氧劑,則在老化箱中113℃下老化1周,該共混物就會(huì)變脆、變硬、伸長率下降。當(dāng)加入抗氧劑后,伸長率下降不明顯,但仍會(huì)變硬,這主要是由于增塑劑揮發(fā)造成的,當(dāng)加入不揮發(fā)的聚合物型增塑劑后,硬度基本上保持不變。
應(yīng)用
PVC/NBR 共混物經(jīng)過適當(dāng)配合后具有優(yōu)異的耐油性、耐化學(xué)品性、耐磨性和粘裝性(粘合劑粘合,或熱、輻射、超聲焊接),這種共混物可用于普通增塑PVC尚不能滿足要求的場(chǎng)合。根據(jù)加工方法,其應(yīng)用領(lǐng)域有密封墊片、撓性管、電纜護(hù)套(擠出加工)、鞋底、密封塞(注塑加工)、板材(壓延加工)、手套(擠坯吹塑成型),當(dāng)用于室外用途時(shí),還需加人顏料、抗氧劑、紫外光吸收劑等添加劑,以提高耐候性。
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