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为您详细解读CPE(氯化聚乙烯)

2021/1/5 9:33:43      点击:44

 

     CPE即氯化聚乙烯,由专用高密度聚乙烯(HDPE)经氯化而制得的,即用氯原子部分取代HDPE体育链上的氢原子的产物。干燥后为白色粉末,无毒。

CPE体育式:CH2-CHCl-CH2-CH2 ]n

英文简称:CPE 或CM 氯化聚乙烯(CPE)为饱和高体育材料。

特性
       由于CPE体育不含双链,具有良好的耐候性,同时具有耐燃性、热稳定性优于PVC,成本低,性能优良。溶于芳烃和卤代烃,不溶于脂肪烃,在170℃以上分解,放出氯化氢气体,其具有稳定的化学结构,优良的耐老化性、耐燃性、耐寒性、耐候性、自由着色性、耐化学药品性、耐臭氧性和电绝缘性以及良好的相容性和加工性,可与PVC、PE、PS及橡胶掺混以改进其物性。

影响CPE性能的三大因素

1.所用PE种类的-----由高体育量聚乙烯所得的CPE有较高的黏度和拉伸强度,但这种CPE与PVC树脂间的附着力低,用低体育量的聚乙烯所得的CPE的黏度和拉伸强度较低,采用高密度聚乙烯所得的CPE有良好的耐热变性能。

2.原料粒子的大小-----粒度太小时易形成冻胶或团块状CPE,粒径过大时氯的分布不均匀,难溶于有机溶剂,粒度范围在0.1-200 μm最佳。

3.CPE氯化程度的高低-----氯含量在25%以下时,与PVC相容性差,不能作为改性剂用;氯含量大于40%时与PVC相容性好,可作为固体增塑剂用,不适合做冲击改性剂;氯含量为36-38%的CPE具有良好的弹性及与PVC相容性,因而广泛用作PVC抗冲击改性剂。现使用最多的是含氯35%的CPE,氯含量在35%左右的CPE其结晶度和玻璃化新万博均较低,具有良好的橡胶弹性,并且与PVC有适宜的相容性,被广泛作PVC硬制品的抗冲击改性剂作用。

CPE的下载技术

主要是用悬浮法下载CPE,悬浮法又分为水相法和盐酸相法。水相法氯气利用率高,产品含氯量稳定,但设备腐蚀严重,三废量大。盐酸相法是最先进的下载方法,流程知短、产品品质稳定,且三废低。

CPE抗冲改性剂的选择

1)国内CPE型号一般用如135A、135B、140B、239C等来标识,其中第一位数字1和2表示残余结晶度(TAC值)的大小,1代表TAC值在0-10%,2表示TAC值>10%,第2、3位数字表示氯含量,如35表示氯含量为35%,最后一位是字母ABC,用来表示原料PE体育量的大小,A为最大,C为最小。

2)体育量的影响:CPE的A型料体育量最大,熔融黏度也大,其黏度与PVC最匹配,在PVC中分散效果最好,可以形成理想的网络状的分散形态,所以一般选择CPE的A型料做PVC的改性剂。

3)TAC值:TAC值表示CPE体育中PE结晶和无定形态的含量,从一定程度上反映了CPE体育上氯原子的分布均匀情况,TAC值大,表示PE链段结晶多,而PE链段与PVC相容性差,TAC值小则PE与PVC相容性好,一般选TAC值小于5的CPE作为抗冲击剂。

CPE添加量对PVC的影响

         加入量在10分以下时PVC的抗冲强度随CPE的加入而很快增大,但再进一步提高CPE的加入量则PVC抗冲强度提高的很少。因此,作为抗冲击剂使用,CPE的加入量以8-10份为宜,同时随着CPE的增加,PVC共混物的拉伸强度持续下降,断裂伸长率增加,如以拉伸强度与断裂伸长率的乘积表示其韧性,则很明显随着CPE加入量的增加PVC韧性明显会提高。

有文献认为在8份以上时,CPE超过在PVC中的饱和溶解度而从PVC中析出,形成PVC为海,CPE为岛的微相分离结构,从而较大幅度提高了PVC的冲击强度,也有文献认为CPE在超过6份时,能在配方中形成一个网络,从而起到冲击改性作用,但CPE在低添加量下(如1份)时,既不能在配方体系中形成一个网络,也不会超过其在PVC中的饱和溶解度而析出,它在配方中的冲击改性作用甚微。

CPE对PVC加工性能的影响

CPE添加份数低于5份时,是延迟塑化的,在5份时其对配方体系的塑化基本没有影响。在CPE超过5份时起着促进塑化的作用,随着CPE的增加,配方的塑化时间越来越短,最大塑化扭矩和平衡扭矩增高,塑化新万博逐渐下降。

CPE的氯含量为35%,它的结构中存在两个链段:一种是氢原子被氯原子取代的氯化链段,此段结构性较强,与PVC相似,两相容性良好,另一种是氢原子没被氯原子取代的PE链段,此段结构极性很弱,与PVC相容性差,在PVC之间起外润滑作用,能延迟PVC的塑化。

CPE的玻璃化新万博在10℃左右,而PVC为80℃,在试验条件下,CPE表现出比PVC更早变软塑化的趋势和稍高的黏度,当CPE添加量少时,CPE与PVC相容性良好的极性链段总量少,PE链段的外润滑的占主导地位,延迟体系的塑化,随着CPE的增加,大量CPE体育的提前变软塑化和更高黏度促使整个配方体系的黏度增加,此时,CPE对整体物料的黏度的影响克服了其结构中PE链段的外润滑作用,使整个配方体系在更低的新万博下开始塑化,对物料塑化起促进作用。

CPE的隔离剂,轻钙和颗粒钙那个好?

有的客户在使用CPE时,伸手抓上一把,明显感觉钙粉沾手,甚至一些大品牌的料也有此种现象,反而是一些地产牌子的CPE不但价格便宜,而且使用起来不沾手,没有粉尘,这是什么缘故呢?

以上现象要从CPE的填充成分钙粉说起,为了防止CPE结块,国标规定CPE中要添加不超过5份的钙粉作为隔离剂,目前正规厂家使用的多为传统的轻质碳酸钙,这种钙粉细度高,分散效果好,能够有效均匀地渗透到CPE体育中,起到良好的隔离和防结块作用,但是确实在感官触碰中会有少许的粉尘,但并不影响CPE的韧性、拉伸强度、塑化等指标,可以放心使用。

而近几年,为了以次充好、降低成本,很多厂家开始使用颗粒钙作为CPE的填充成分,下面重点介绍一下颗粒钙的成分及优缺点:

成分

颗粒钙是由85%的碳酸钙、10%的万博、5%的PE蜡、偶联剂、增塑剂等成分组成。

优点

1. 由于颗粒钙中的钙粉经过了万博、偶联剂等的包裹,几乎没有粉尘,在使用中粉尘小;

2. 由于颗粒钙粉尘小,伪装好,在使用中不易察觉,很多厂家大量填充,对CPE下载厂家来说,下载成本降低。

缺点

对终端客户使用中,填充了颗粒钙的CPE以下缺陷是不容忽视的:

1. 不防结块:由于颗粒钙处理之后颗粒较大,分散性较差,不能有效的对CPE粒子进行包裹、隔离、分散,起不到应有的隔离、防结块的作用;

2. CPE韧性下降:由于填充了增塑剂等成分,会一定程度影响CPE的韧性和维卡、制品易发脆、易折断;

3. 塑化改变:由于颗粒钙成分中含有10%的万博,会影响产品的塑化,尤其对于扣板、波纹管等薄制品,会出现塑化改变、有白点等现象;

4. 不易混匀,批次稳定性降低:当颗粒钙填充量大时,由于与CPE本身比重差距较大,会造成不易混匀,批次稳定性降低,会给终端制品造成品质波动。

综上所述

颗粒钙的使用,会使得CPE在感官和使用上存在粉尘小的印象,但实际则会影响CPE的品质,建议大家在选择时不要盲目的通过手感来判读CPE的好坏,一定要用科学的方法鉴定和测量CPE的钙粉含量。

 

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