《PVC热稳定剂的复配研究》》-毕业论文.doc

PAGE 2 陕西科技大学毕业论文 1.综述 1.1引言 聚氯乙烯[Poly(vinyl chloride)，简称PVC]树脂是由氯乙烯（Vinyl Chloride，简称VC）单体聚合而成的热塑性高聚物。其分子结构式为： 其中n表示平均聚合度。 PVC为无定形聚合物，含结晶度5%~10%的微晶体。目前商品化的PVC树脂的平均相对分子质量范围在1.9×105~5.0×106之间（平均聚合度在350~8000之间），国产通用型悬浮PVC树脂SG1~SG8型平均分子质量在4×105~1×106之间[1]。 1.2 PVC性能 1.2.1 PVC树脂的性能 PVC树脂的分子量、结晶度、软化点等物理性能随聚合反应条件（温度）而变化。一般而言，PVC树脂的性能简介如下： （1）典型的物理性能 密度1.35g/cm3~1.45g/cm3，表观密度0.40 g/cm3~0.65 g/cm3，比热容1.045 J/（g·℃）~1.463J/（g·℃），热导率2.1 kW/（m·K），折射率nD20=1.544。颗粒大小：悬浮聚合60um~150um，本体聚合30um~80um，糊树脂0.1um~2um，掺混 20um~80 um。 （2）热性能 85℃以下呈玻璃态，85℃~175℃呈粘弹态，无明显熔点，175℃~190℃为熔融状态，190℃~200℃属粘流态。脆化点-50℃~60℃，软化点75℃~85℃，玻璃化转变温度在80℃上下，100℃以上开始分解，180℃以上快速分解，200℃以上剧烈分解并变黑。 （3）燃烧性能 PVC在火焰上能燃烧，并降解释放出HC1和CO等低分子量化合物；离火自熄。 （4）电性能 耐电击穿，可用于10kV低压电缆。 （5）老化性能 较耐老化，但在光照（尤其光波长为270nm~310nm时）和氧作用下会缓慢分解，释放HCl，形成羰基、共轭双键而变色。 （6）化学稳定性 在酸、碱和盐类溶液中较稳定。 （7）耐溶剂性 除了芳烃(苯、二甲苯)、苯胺、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、含氯烃(二氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯)、酮、酯类以外，对水、汽油和酒精等均为稳定。 （8）耐磨性 室温下耐磨性超过硫化橡胶。 1.2.2 聚氯乙烯塑料典型品种的基本性能 聚氯乙烯塑料是以PVC树脂为基料，与稳定剂、增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种助剂混合经塑化、成型加工而成。随树脂及添加剂的种类、数量的不同，可以制造出各种各样性能迥然不同的硬质、半硬质和软质制品。一般的PVC塑料制品性能如表1-1所示[2]。 表1-1 聚氯乙烯塑料典型品种的基本性能 项目 软制PVC 硬制PVC 氯化PVC （VDC/VC） 密度/（g/cm3） 1.2~1.7 1.4~1.6 1.45~1.53 1.58 吸水性（浸24h）/% 0.25 0.06~0.4 拉伸强度/MPa 10~21 35~65 54~70 170 断裂伸长率/% 100~500 25~80 80 75~150 压缩强度/MPa 2~10 55~90 弯曲强度/MPa 80~100 120 冲击强度（缺口）/（kJ/m2） 随增塑剂 3~10 5 2.5~5.5 硬度（邵氏） A50~95 D75~85 D95 透光率 90% 热收缩性（100℃） 45%~50% 比热容/（J/g·K） 3~5 2.5~3.5 1.5 热导率/（kW/m·k） 1.3~1.7 1.5~2.1 1.05 线膨胀系数/（10-5/K） 7~25 5~10 7.5~8 脆化温度/℃ 50 -50 -15~15 维卡软化温度/℃ 65~75 70~80 90~125 105~145 折射率 1.52~1.55 1.425 氧指数 45~49 70 燃烧性 自熄 自熄 自熄 自熄 火焰温度/℃ 1960 O2透过率（24℃） 1.9ml/(100cm2·24h·0.1 MPa) 闪点、自燃温度/℃ 530 体积电阻率（20℃）/（Ω·cm） 1011~1013 1012~1016 水蒸气透过率（相对湿度95%、30℃） 0.33g/(100cm2·cm2·24h) 介电常数60Hz 5~9 3.2~4.0 介电常数1kHz 4~8 3.0~3.8 介电常数1MHz 3.3~4.5 2.8~3.1 介电强度（20℃）/（kV/mm） 14.7~29.5 9.85~35.0 介质损耗角正切60Hz 0.08~0.15 0.007~0.020 介质损耗角正切1kHz 0.07~0.16 0.009~0.017 介质损耗角正切1MHz 0.04~0.14 0.006~0.010 动摩擦系数（棉布） 0.45 0.23 聚氯乙烯塑料突出的优点是难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体