在氯乙烯主链中导入其单体共聚合,得到的是包括两种单体链节的新型聚合物,这种聚合物称为共聚物。氯乙烯与其它单体的共聚物主要品种和性能如下:
⑴氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物:醋酸乙烯酯单体的引入可起到一般增塑剂的作用,也即所谓“内增塑”,可以避免一般增塑剂的挥发、迁移、抽出等缺点,还可以降低熔融粘度、降低加工温度、改进加工性能。一般共聚物中的醋酸乙烯酯含量为3~14%。
氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的主要缺点是拉伸强度、热变形温度、耐磨性、化学稳定性和热稳定性有所降低。
⑵氯乙烯—偏氯乙烯共聚物:这种共聚物的塑化性、软化温度、溶解性等及分子内增塑作用与氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物基本相同。其大的特点是水和气体透过率小,在酮类溶剂中溶解度高,并能耐芳烃的稀释作用,因而可有效地用于涂层。此外,还用来制造收缩薄膜。由于耐热、光稳定性比氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物差,单体成本较高,所以在应用上没有氯乙烯—醋酸乙烯酯广泛。
⑶氯乙烯—丙烯酸酯共聚物:这种共聚物的内增塑作用与氯乙烯—醋酸乙烯酯相当,热稳定性较好,可用于制造硬质和软质制品,改进加工性、耐冲击性和耐寒性等。还可以用于涂层、粘结等。
⑷氯乙烯—马来酸酯共聚物:这种共聚物中马来酸酯含量为15%左右,内增塑作用与氯乙烯—丙烯酸酯相似。具有较好的加工性能。物理机械性能降低较小,耐热性比一般共聚物高。
⑸氯乙烯—烯烃共聚物:将乙烯、丙烯等烯烃单体共聚合,可制得流动性、热稳定性、抗冲性、透明性、耐热性等优异的共聚树脂。
共混溶改性PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,密度: 1.380 g/cm3,玻璃转变温度:87℃,因此热稳定性差,不易加工。不能直接使用,必须经过改性混配,添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同,这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方,严格说来是PVC改性配方,而PVC只有经过改性才能使用。这一类常被归类为高分子改性材料。 [3] 材料改性主要围绕通用塑料的高性能化、单组分材料向多组分材料复合材料转变(合金、共混、复合)、赋予材料功能化、优化性能与价格等方面的研究。改性方法主要是化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性。改性基本原理就是通过添加物赋予材料功能或者提高某些性能。因此,PVC配方技术的高下,决定了一家工厂技术和生产能力的高下。有着特殊要求的PVC材料,一般都需要从国外进口,在国外比较有名的有美国联合碳化公司和北欧化工公司,随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累,国内PVC改性材料的配方设计、制造已经达到国际先进水平,涌现了以徐州汉永新材料有限公司等拥有自主知识产权的公司,已经完全取代国外进口材料,有不少产品已出口国外。
在聚氯乙烯相内混炼导入异种高分子相—高聚物共混熔是一种简便而有效的改性方法,并在实际生产中已积累经验。一般是将两种或两种以上不同的高聚物共混熔时,可以制备兼有这些高聚物性质的混合物。
为了改进硬质聚氯乙烯的流动性、冲击性能等,常用的共混高聚物有:丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS),其主要是提高冲击强度。甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯(MBS),除耐气候性外,其余各项性能都近乎于理想,特别是抗冲击强度,只要加入少量就可大大提高。氯化聚乙烯(CPE)可以提高抗冲击强度,若加入20%用量,冲击强度就可非常高。乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)可提高冲击强度。
为了改进软质聚氯乙烯在使用过程中增塑剂的挥发、迁移、抽出等常用的共混高聚物有:丁腈橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、氯乙烯—丙烯酸酯、马来酸双辛酯等的共聚物、乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯—醋酸乙烯酯—氯乙烯共聚物等。[4]