发泡剂对软质PVC发泡材料性能的影响.pdf
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1、2 0文章编号:1 0 0 5 3 3 6 0(2 0 0 6)0 5 0 0 2 0 0 7发泡剂对软质P V C 发泡材料性能的影响E f f e c t so fB l o w i n gA g e n t so nS o f tP o l y(V i n y l c h l o r i d e)F o a m i n gM a t e r i a l王i 毫叠硼蔫巴I j 糟_ l i-夏I I;_ 一R n-:们-硼口啮:n-【I l 蜀一剐-I 一-矗1-一;I-R 1 l T _ i 硼一坐I E 高苗j 蔷量戤篁譬翟靠t 翻靖黑坐阳矗碡a 镭n _ 橱f 僵瑟重圈E 磁f 翻面
2、目叠日B g z I M:E f 擅-i 珊地【筮丑茧酬_ 磺硒翻册啊晒i 孺豇固烂雹砸霭田I 蕴f 【丛耐懈1 1一4摘要:对发泡剂儡氮二甲酰胺(A C)及其共混物碳酸氢钠(N a H C O。)进行了D S C 分析讨论了几种A C 共混物对软质P V C 发泡材科性能的影响。结果表明:当A C,N a H C 0 3,稳定剂的质量比为4,O 8,6 2 时,材料的密度可以降至0 3 9,c m 3 以下。但材料的泡孔直径增大力学性能有所降低;当A C,N a H C 0 3,L,稳定喇为4 O 8,0 6,6 2 时。材料的密度继续降低。泡孔直径减小其强度回弹性增大。但断裂伸长率减小;当
3、A C,N a H C o U N a。L 艘定剩为4,O 8,O。联1。O 佑2 时。复合发泡捌受热时分解平缀放热适中,制得的材科性能最佳。泡孔均匀细密。A b s t r a c t:na n a I y z e dt h eb l o w i n ga g e n t sA Ca n di t sm i x t u r e s,a n dN a H C 0 3b yu s eo fD S C,a n dd i s c u s s e dt h ei n 们u e n c i n ge 仟e c t so fs e v e r a lk i n d so fA Cm i x t u r e
4、 so nt h ep r o p e n i e so fs o f tp o I y(v i n y I-c h I o r i d e)f o a m i n gm a t e r i a I T h er e s u l t ss h o w e dt h a tw h e nt h em a s sr a t i oo fA C,N a H C 0 3,s t a b i I i z i n ga g e n ti s4,0 8,6 2,t h ed e n s i t yO ff O a m i n gm a t e r i a I sd e c r e a s e st ob e
5、 I O w0 3 9,c m。t h ec e d i a m e t e ri n c 陀a s e s。a n dt h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e sd e c 怕a s et os o m ee x t e n t:w h e nt h em a s sr a t i oo fA C,N a H C O U s t a b i z i n ga g e n ti s4,O 8,0 6,6 2,t h ed e n s i t y,b u b b l ed i a m e t e ra n dt h ee I O n g a t j o
6、na tb r e a kO ff O a m j n gm a t e r j a ld e c r e a s e,b u t t h es t r e n g t ha n de I a s t i cr e s j e n c ei n c r e a s e;w h e nt h em a s sr a t i oo fA C,N a H C 0 3,L,N a U s t a b;z i n ga g e n t si s4,0 8,O 6,1 0,6 2,t h eh e a td e c o m p O s i t i O no fc O m p O u n db I O w
7、i n ga g e n tI ss I o wa n dt h eh e a t b e r a t i O ni sm O d e r a t ew h e nt h ef o a m i n gm a t e r i a Ii sh e a t e d T h u st h ep r O p e r t i e so ft h ef o a m i n gm a t e r a Ia r es u p er i O ra n dt h eC e sa r eu n i f o f ma n d 髓n e。关键词:发泡剂;软质P V C;D S C;泡孔结构中图分类号:T Q 3 2 5
8、3 文献标识码:AK e yw。r d s:B 1 嘲ga g e n t s;s。竹P V c;D s c;c e u c t u r e彰酽偶氮二甲酰胺(A C)具有发气量大、价廉,分解物无毒、无臭、不污染,在聚合物熔体中易分散的优点,是国内应用最广、产量和消耗量均最大的有机发泡剂。但A c 分解时存在放热和突发性强、分解速度快等缺陷,使发泡过程、泡体结构和尺寸难以控制,因此在软质P V C 发泡过程中需对其进行改性。本文选用碳酸氢钠(N a H C 0,)、柠檬酸(L)和柠檬酸钠(N a L)作为A C 的改性组分,对A C、N a H C O、A C 共混物进行D S C 分析,并讨论
9、了几种A C 共混物对软质P V C 发泡材料性能的影响。1 实验部分1 1 主要原料聚氯乙烯P V C(S 一1 0 0 0),山东齐鲁石化股份有限公司;发泡剂偶氮二甲酰胺(A C),碳酸氢钠(N a H c O,),分析纯;交联剂过氧化二异丙苯(D c P),化学纯;增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(D O P),化学纯;稳定剂三盐,二盐,硬脂酸钡,硬脂酸铅,工业级;发泡助剂柠檬酸(L),柠檬酸钠(N a L),分析纯;改性剂粉末N B R,兰州石化公司石化研究院;成核剂纳米碳酸钙,内蒙古蒙西公司。一I 收稿日期:2 0 0 6 0 6 1 8 一作者简介:连荣炳男。硕士生,研究方向为发泡材料。J(
10、1J 鞋裹人 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据2 4量为1 0 p h r 时,材料的密度才较小。N a L 对材料拉伸强度的影响不大,但可以提高断裂伸长率。N a L 用量为1 0 p l r,材料的性能优异。图8 是N a L 用量对发泡材料压缩永久变形的影响。从图8 可以看出,N a L 可以降低发泡材料的压缩永久变形,改善材料的回弹性。嘲圃曩掰圈懿髓强嘲嘲裂渤髓_ 蹴裂_ 压鹾疆脚瞩n 暇_ a f 丽_ _ M 髓_ N,m m _ 一蝴圆酬_ q _O0 2 7 33 4 2 22 1 6 1 91 7 3 33 8 404O3 3 734 6 02 1 7 8 51 8 4
11、 74 1 30 603 6 73 8 0 82 3 3 2 31 8 804 86080 2 9 33 5 8 91 7 8 8 5侣273 9 61002 7 933 2 31 98 8 91 9 2 93 7 41 20 2 8 432 8 61 96 9 21 9 643 73注:A C、N a H C O。、L、稳定剂用量依次为4p hr、O 8p h r、O6p h r 和62 p h r亵3N a L 用对发泡材科性能的影响0 O0 20 4O 60 8l0IZN a L 用盘,p h r注:A C、N a H C 0 3、L、稳定剂用量依次为4p h r、08p hr、0 6p
12、 h r 和6 2 p h r圈8N a L 用对发泡材辩压缩永久变形的影响2 3 改性A C 制得发泡材料的性能及微观结构在A C 发泡剂中,加入P V C 稳定剂、碳酸氢钠(N a H C 0,)、柠檬酸(L)、柠檬酸钠(N a L),可以改善A c 的分解特性。用改性A C制得的发泡材料,其性能得到很大提高,表4 为改性A C 制得发泡材料的性能。从表4 可以看出,在A C 稳定剂中,加入N a H C 0,、L、N a L,材料的密度可以大大降低,但其他性能的变化较为复杂。当加入N a H C O,时,材料的密度降至O 3g c m 3以下,拉伸强度、断裂伸长率略有降低,但撕裂强度降低
13、太多;当A c N a H C O,稳定剂中加入L时,材料的密度继续降低,拉伸强度、硬度变化不大,撕裂强度增大,但断裂伸长率减小;当在A c N a H c 0 3 L 稳定剂中加入N a-L 时,材料的密度、拉伸强度、硬度、撕裂强度变化不大,但断裂伸长率增大。A C 稳定剂(4 6 2)03 2 439 6 02 0 1 0 72 1 6 73 4 6胞_ 端涮秽e,s 舵。幅mz 畸,s。A 影掰器螺产呲,ss。z zz,。仍。s saA c N a H C 0 3 UN a L,稳定剂0 2 7 93 3 2 31 98 8 91 9 293 74(4 08 0 6 1 0 62)表4
14、改性A C 制得发泡材科的性能圈9 改性A C 制得发泡材科的压缩永久变形添加A C 改性组分可以改善发泡材料的回弹性,图9 是A C 改性组分制得发泡材料的压缩永久变形。从图9 可以看出,添加A C 改性组分N a H C 0,、L、N a L 制得发泡材料的压缩永久变形依次减小。A C N a H C 0 L 瓜a L 稳定剂制得发泡材料的压缩永久变形可降到1 0 以下。因此,其回弹性能最佳。发泡材料的性能不仅与发泡剂分解特性有关,还与发泡材料的微观结构有关,泡孔分布越均匀、泡孔尺寸越小,材料性能越好【1 1 1。图1 0 是A C 改性组分制得材料断面电镜照片。从图10 可以看出,a,b
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