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聚氯乙烯熱可逆交聯技術

2021-02-01 09:14:57
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關鍵詞: 聚氯乙烯
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所屬領域:
新材料及其應用
項目成果/簡介:

以雙環(huán)戊二烯二甲酸鹽(由石油裂解副產物環(huán)戊二烯合成得到)或含叔胺側基聚合物為交聯劑,在PVC樹脂配料時加入體系中,于加工成型過程中發(fā)生交聯反應,獲得交聯PVC材料或制品。此類交聯PVC的交聯鍵是熱可逆的,即溫度低于150℃時處于交聯狀態(tài),而在160~180℃加工溫度下解交聯,冷卻后又重新交聯,所以交聯的PVC材料可進行反復熱塑再加工。對于軟PVC材料(100份樹脂,40份DOP),當交聯劑添加量為1份時,拉伸強度可提高20%,斷裂伸長率提高70%。對于硬PVC材料,100份PVC樹脂添加0.5份交聯劑,抗拉強度提高20%,維卡耐熱提高2~3℃,200℃熱失重減少65%。因此,熱可逆交聯技術在改善PVC力學性能的同時可改善其熱穩(wěn)定性。 由于交聯反應和解交聯反應的平衡只受溫度和剪切力控制,無需任何催化劑,因此只需在配料時額外添加熱可逆交聯劑這一種成分即可顯著提高PVC材料的性能。本技術不需要對現有PVC加工設備和工藝進行重大調整,而且交聯劑用量僅占樹脂的0.5~2%,對制品成本影響不大,便于推廣應用。 用疏松-3型樹脂制得的熱可逆交聯PVC軟制品性能達到以超高分子量樹脂(聚合度2500)制得的PVC軟制品性能;熱可逆交聯PVC硬制品強度提高15~25%(取決于交聯劑用量)。熱可逆交聯技術既適合于軟制品如PVC彈性體制品、軟性片材制品、電纜料、電纜護套等,也適合于硬制品如板材、管件、窗框、百葉窗等。此外,普通PVC樹脂經熱可逆交聯后可替代價格較高、又較難加工的高聚合度PVC樹脂,從而降低有關制品的成本。 全國PVC消耗量達1000萬噸,若1%PVC產品采用熱可逆交聯技術,即有10萬噸規(guī)模。全國電纜行業(yè)消耗PVC約50萬噸,采用熱可逆技術可以提高PVC電纜絕緣層的耐熱等級和力學性能,市場前景良好。 交聯劑成本約50元/Kg。對于軟制品,以交聯劑用量為1%計,每噸制品交聯劑成本約500元,用常規(guī)PVC樹脂替代超高分子量PVC樹脂(價格至少比常規(guī)樹脂高1000元/噸)可節(jié)約總成本500元/噸制品,生產1000噸軟制品可增加50萬元效益。對于硬制品,以交聯劑用量為0.5%計,每噸制品交聯劑成本約250元,因強度提高可以減少厚度約20%,即同類硬制品可節(jié)省用料20%,以PVC樹脂售價為5000元/噸估算,可節(jié)約1000元,近似估算采用熱可逆交聯劑后可增效750元,生產1000噸硬制品可增加經濟效益75萬元。合作開發(fā)熱可逆交聯PVC軟制品或硬制品。

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