再生塑料已成为有效的社会资源, 再生塑料成分往往由两种或多种不同材料共混在一起, 这些材料可用于生产各种塑料制品. 塑料的改性是继聚合方法之外又一个获取新性能树脂的简捷而有效的方法.
经过改性的合成材料不但工艺简单, 成本较低, 而且性能优异, 从而扩大了合成树脂的应用领域. 采用共混改性工艺技术对再生塑料实现高性能化, 多功能化, 精细化, 是比较科学实用的新工艺技术.
聚氯乙烯有许多优良的性能, 应用也非常广泛, 但也存在明显的缺点, 如软化点低, 耐热, 耐寒性差, 易分解, 热稳定性差等. 为改进其缺点, 出现了一些聚氯乙烯的改性品种.
再生PVC的共混改性
PVC/CPE共混改性
聚氯乙烯与聚乙烯都是用量很大的通用塑料, 在废旧塑料中占有很大比例, 而回收废旧塑料时又往往难于分拣. CPE是聚乙烯经氯化后的产物. 氯含量为25%~40%的CPE具有弹性体的性质. CPE可在聚氯乙烯与聚乙烯之间起相容剂的作用, 可以提高共混物性能, 对于聚氯乙烯与聚乙烯再生塑料的回收再利用很有意义.
此外还可以在聚氯乙烯硬制品中添加CPE, 主要是起到增韧改性的作用. 通常采用氯含量为36%的CPE作为聚氯乙烯的增韧改性剂.
PVC/MBS共混改性
MBS是有甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(ST)接枝于聚丁二烯(PB)或丁苯胶(SBR)大分子链上而形成的接枝共混物.
MBS树脂与聚氯乙烯有良好的相容性, 能显著地提高聚氯乙烯的冲击强度, 又能改善聚氯乙烯的加工性能, PVC/MBS共混还有着较好的透明性, 因而, MBS被广泛应用于硬质聚氯乙烯的增韧改性, 特别是在透明制品中.
PVC/EVA共混改性
EVA是乙烯和醋酸乙烯的无规共聚物. 聚氯乙烯与EVA进行共混改性, EVA可用于硬质聚氯乙烯的增韧改性, 也可用于软质聚氯乙烯. 硬质PVC/EVA共混物可用于生产板材和异型材, 也可用于生产低发泡产品.
将EVA用于软质聚氯乙烯, 可明显改善聚氯乙烯的耐寒性, 这种PVC/EVA共混物的脆化温度可达到-70℃. 此外, 软质PVC/EVA共混物还具有良好的手感. 软质PVC/EVA共混物可用于生产耐寒薄膜, 片材, 人造革等, 也可用于生产发泡制品.
PVC/ABS共混改性
ABS为丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物, 具有冲击性能较高, 易于成型加工, 手感良好以及易于电镀等特性. 将聚氯乙烯与ABS共混, 可综合二者的优点, 成为在电器外壳, 电器元件, 汽车仪表板, 纺织器材, 箱包等方面有广泛用途的新型材料.
ABS可以用作硬质聚氯乙烯的增韧改性剂, 加工流动性也明显改善. 由于聚氯乙烯与ABS之间为中等程度的相容性, 所以在共混时应加入相容剂, 如CPE, SAN等. 在ABS/PVC共混体系中加入相容剂CPE后, 共混体系的冲击强度可显著提高. 此外, 由于ABS含不饱和双键, 其热稳定性及抗氧性等较低, 故在配方中除加入热稳剂外, 还应添加抗氧剂.
ABS与聚氯乙烯共混, 还可显著提高ABS的阻燃性能. 这一特性使ABS/PVC共混物适合于制造电器外壳及元件, 可避免添加小分子阻燃剂造成的性能劣化及助剂析出的缺点. 在PVC/ABS共混体系中也可以加入适量增塑剂而成为半硬制品, 可用于制造汽车仪表板.
PVC/TPU共混改性
聚氯乙烯与热塑性聚氨酯共混改性后, 成为一种新型的热塑性弹性体, 又称为聚氨酯橡胶. 聚氨酯具有优异的物理化学性能和极好的生物相容性. 将TPU与聚氯乙烯共混, 以TPU取代DOP等液体增塑剂, 制成软质聚氯乙烯医用制品, 可避免液体增塑剂的迁移. 在PVC/TPU共混体系中, 为提高力学性能, 可添加补强剂. 各种补强剂中, 白炭黑(二氧化硅)的补强效果较好. 聚氯乙烯的热稳定剂则可选用硬脂酸钙等.
TPU也可以用在聚氯乙烯硬制品中, 用做聚氯乙烯的增韧剂, 制备PVC/TPU共混增韧材料.
不同品种聚氯乙烯的共混
聚氯乙烯的共混改性, 不仅包括聚氯乙烯与其他聚合物的共混, 也应包括不同品种聚氯乙烯的共混.
高聚合度聚氯乙烯与普通聚氯乙烯共混. 高聚合度聚氯乙烯树脂(HPVC)是指聚合度大于2000的聚氯乙烯树脂. HPVC可用于制造聚氯乙烯热塑性弹性体. 但由于聚合度较高, HPVC的加工成型有一定困难. 将HPVC与普通聚氯乙烯共混, 可以改善HPVC的加工流动性.
对于普通聚氯乙烯而言, HPVC则可以看作是一种改性剂, 可提高普通聚氯乙烯的性能. HPVC对增塑剂的容纳量较普通聚氯乙烯高, 在HPVC/PVC共混体系中, 可以添加较多的增塑剂, 提高制品的耐寒性和弹性. 在这里HPVC起到了类似丁腈橡胶的作用. 例如, 在软质聚氯乙烯薄膜中加入20份以上的HPVC, 制品富有弹性, 且具有良好的低温柔软性.