聚合物中的分散性,使填料聚合物体系的流动性得以改善。这些因素都有利于改进制品的机械性能、表观质量和加工性能。
偶联剂大致可分为硅烷、钛酸酯、铝酸酯等几类,但应用广泛的主要是前两种。
聚氯乙烯树脂结构中由于Cl-的存在,不同于聚烯烃,是一种极性聚合物,所以偶联剂在其配方中应用较少。但研究表明,偶联剂,特别是钛酸酯偶联剂对提高聚氯乙烯-碳酸钙体系的冲击强度有很大帮助,是相同配比未经偶联处理配方的4—9倍。这也说明聚氯乙烯填充材料在偶联剂作用下,表现出良好的整体性。
实际生产中,偶联处理是针对填料进行的,比如对碳酸钙的偶联处理是由填料生产厂家完成的。进行配方设计时一般不涉及偶联剂的选取,只是根据性能和成本,选择经过不同方式和偶联剂处理的填料。
但也有报道:加有钛酸酯类偶联剂,并填充了25%碳酸钙的硬聚氯乙烯管材配料,将在其挤出性能上有所改进,其冲击强度也比不填加者好。将0.5%钛酸酯加入到一种软聚氯乙烯配料中,就能使碳酸钙填料量大为增加,从每100份树脂添加100份碳酸钙增到每100份树脂添加150份碳酸钙,且其物理性能不变。
九、交联剂
交联剂是一种受热能放出游离基来,活化高分子链,使他们发生化学反应而相互交联起来的一种助剂。线性的热塑性树脂通过高分子链之间的交联反应可以得到三维的网状结构,这种结构可改进塑料耐热性差,机械强度不高等缺点,尤其是提高塑料在高温下的热稳定性和化学耐蚀性,使其具有工程塑料的某些性能,从而扩大其用途。
对聚氯乙烯的交联曾做过广泛的研究。其目的是为了获得较好耐热变形性、耐溶剂性以及改进机械和电气性能(随着使用温度的提高)。聚氯乙烯可用辐射法,或与金属氧化物反应,或与过氧化物并用来进行交联。
关于聚氯乙烯的有机过氧化物交联,见诸专利报道的较多,但真正工业化的很少,仅在聚氯乙烯糊树脂中有部分应用。其原因是聚氯乙烯的熔融温度和分解温度非常接近,故交联前的加工处理非常困难。再者,聚氯乙烯在受热或化学作用时极易分解,其结果是主链中产生多烯烃结构,容易着色,有损于产品外观。
用于聚氯乙烯配方中的交联剂主要为过氧化二异丙苯(DCP),用量为1.5phr左右。另据报道,1,2-苯二磺酰叠氮化物,卤化钴和磷酸三甲苯酯混合物也可使聚氯乙烯交联。
结论
本文汇总罗列了聚氯乙烯一些非常用助剂及其在聚氯乙烯配方中的应用情况,但毋庸置疑,聚氯乙烯配方的核心是聚氯乙烯树脂及常用助剂,如稳定剂、增塑剂、润滑剂、改性剂等的选择和搭配,这些非常用助剂只是赋予聚氯乙烯制品一些特有的性能和用途。
由于聚氯乙烯制品用途太广泛,涉及的应用领域太多太杂,所以还是有些聚氯乙烯非常用助剂在本文中没有介绍,如:塑解剂、香味剂、生物杀除剂等。另外,随着超细化和纳米技术的开发应用,一些新的纳米材料突破了旧有观念,成为聚氯乙烯新的改性助剂,这里也没有述及。