cpe引发白色pvc异型材变色的原因

《cpe引发白色pvc异型材变色的原因》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CPE引发白色PVC异型材变色的原因逢明正李文贤周百良赵东日　　作者在《配方对PVC异型材的影响》一文中，叙述了通过试验证明CPE对白色PVC制品变色有影响作用这一事实。另有文章，通过对CPE物料和ACR物料原始白度与紫外光辐照后白度的变化率，以及CPE配方和ACR配方的PVC双辊混炼压片紫外光辐照前后白度的变化率对比，证明CPE对PVC制品的变色有着较大影响[1]。还有文章在不同配方塑窗的变色研究中发现：抗冲改性剂CPE的质量差异使塑窗光老化后变灰变暗，加重了PVC型材变色…，而丙烯酸酯类改性剂耐候性好，紫外光

2、老化变色较浅，与CPE相比差距较大…[2]，由此看来，CPE引发白色PVC制品变色应是不争的事实。为弄清这一现象的原因，我们做了下面的试验。 　　　　　　　　　　　　　　　CPE与ACR的加热试验　　将不同生产厂家生产的CPE和ACR各称取25g，分别置于耐热蒸馏瓶中，然后放人150°C恒温油浴中。蒸馏瓶上口胶塞上插人带细玻璃管的橡胶管，把物料中的挥发气体导人装有50ml蒸馏水的吸收瓶中。一小时后观察物料颜色的变化，并用PH试纸检测吸收瓶中蒸馏水的PH值。　　试验结果如下：　　　　　　　　　　　　　　　表1 CP

3、E和ACR加热试验样品未加热前颜色加热后颜色PH值CPE1#白淡黄4CPE2#白浅黄5CPE3#白浅黄5CPE4#白黄3ACR潍坊永力化工HL-31白白7ACR潍坊永力化工HL-21白白7ACR日本产FM-21白白7ACR吴羽KM-355P白白7　　注：1#、2#、3#、4#表示不同厂家的CPE产品。　　可以看出，4个CPE试样经1小时加热后，均有不同程度的变色。从吸收瓶中蒸馏水的PH值的变化，可以断定，CPE加热后的挥发性组份呈酸性。而且，挥发出的气体带有明显的HCl的特有气味，可以认定CPE在加热后会在不同程

4、度地挥发出HCl气体。相反，4个ACR试样的色泽在加热后未见明显变化，说明挥发性组份呈中性或挥发物不溶于水。　　　　　　　　　　　　　　CPE加热后放出HCI的原因分析　　众所周知，CPE分子本身不含有双键，分子的稳定性良好，理应有着良好的耐热性和耐候性，在150qE加热温度下不太可能分解出HCI。那么加热挥发物中的HCl来自何处呢?这就需要从CPE的生产工艺进行分析。　　CPE是由HDPE(高密度聚乙烯)氯化制得，具有与HDPE相同的主链结构，只是主链上的H被Cl部分取代，形成了一种线性饱和结构的大分子。生产方

5、法基本上分溶液法、水相悬浮法和固相法。目前，国内绝大部分生产厂家采用的是水相悬浮法。　　为使HDPE和Cl：发生反应，就采用了引发剂偶氮二异丁腈或其它反应机理类似的引发剂。其反应机理如下式表示：（1)(20(3)　　上面的反应式(1)表示对热不稳定的偶氮二异丁腈发生分解，夺取HDPE分子链上的一 个H原子而生成和N2，而被夺取了一个H原子的HDPE成为，具有较高的反应活性。式(2)表示与氯气发生反应生成和CL·。式(3)表示C1·又与另外的HDPE分子发生反应，生成而新生成的又进一步产生(2)式的反应。就这样，由

6、偶氮二异丁腈而引发了HDPE分子上的链反应，随着反应的深人，HDPE分子链上更多的H原子被氯原子取代，就可得到不同含氯量的CPE。从反应式(3)可以看到，在HDPE加氯反应制造CPE的过程中，产生了HCl。由于参加反应的HDPE是以粒子状态存在的，反应就从微粒的表面向内部进行，在微粒内部进行反应的同时，微粒内部就存在着一时无法释放出的HCl。这些HCl在常温下不会对CPE产生明显作用，但由于CPE分子中有着某些与PVC相同的结构，在一定温度下却会象催化PVC降解(见下)那样引发CPE的分解，同时产生HCl。这就解

7、释了为什么在CPE进行加热时会放出HCl。　　　　　　　　　　　　　　　　HCI对PVC降解的影响　　PVC的降解机理　　PVC是一种无定型高聚物，其分子结构主要以“头——尾”结构相连接排列。但除此以外，还存在大量不同结构的分子链，既有直链也有支链。这些结构如“头——头”结构、末端双链、烯丙基氯结构、共轭双链结构、叔氯结构等等，统称为弱结构。正是由于这些结构的存在，使PVC容易发生脱HCl的热降解和光降解。降解的结果是PVC制品变色，物理性能下降，使用寿命缩短。　　关于PVC脱HCl发生降解，以及降解后发生变色和

8、交联的现象，国内外已有大量论述。但对其机理，迄今尚无完全一致的见解，综合来说有自由基机理、单分子机理、分子一离子机理以及分子一自由基机理等等。但不管哪种机理，其结果都表明在光、热、氧等作用下，激活了PVC分子链中的C—C1极性键和邻近的C—H键，产生脱HCl反应，使PVC分子结构发生变异。 　　HCI对PVG降解的影响　　国内外近年来的大量研究表明[3]，有氯化氢存在时，