PP∕PE∕PVC塑料性质.pdf

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1、聚氯乙烯瓦聚氯乙烯瓦 聚氯乙烯瓦（UPVC 轻质屋面瓦）是一种新型的屋面防水材料。聚氯乙烯瓦 是以硬质聚氯乙烯（UPVC）为主体材料并分别加以热稳定剂、润滑剂、填 料以及光屏蔽剂、紫外线吸收剂、发泡剂等，经混合、塑化并经三层共挤出 成型而是得的三层共挤芯层发泡 聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 有什么区别聚乙烯 PE ： 未着色时呈乳白色半透明，蜡状；用手摸制品有滑腻的感觉，柔而韧；稍能 伸长。一般低密度聚乙烯较软，透明度较好；高密度聚乙烯较硬。 常见制品：手提袋、水管、油桶、饮料瓶（钙奶瓶） 、日常用品等。 聚丙烯 PP 未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙

2、烯刚硬。 常见制品：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。 聚苯乙烯 PS 在未着色时透明。制品落地或敲打，有金属似的清脆声，光泽和透明很好， 类似于玻璃，性脆易断裂，用手指甲可以在制品表面划出痕迹。改性聚苯乙 烯为不透明。 常见制品：文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件 聚氯乙烯聚氯乙烯 分子结构分子结构 聚氯乙烯(polyvinyl chloride)的分子结构式为： 聚氯乙烯是无定形的线型、非结晶的聚合物，基本无支链，链节排列规整。 聚合度 n 的数目一般为 50020000。 二、品种型号二、品种型号 聚氯乙烯按聚合方法分四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法 聚

3、氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。表 22-1 列出这四种聚氯乙烯的基本特性。 表表22-122-1聚氯乙烯树脂聚氯乙烯树脂 悬浮法聚氯乙烯polyvinyl chloride(suwpension polymerization)是目前产 量最大的一个品种。按树脂结构又分疏松型和紧密型两种。紧密型聚氯乙烯树脂 的粒子为表面光滑、无孔的实心球状结构。疏松型聚氯乙烯树脂粒子表面粗糙， 疏松、多孔的不规则结构。它与紧密型相比，具有流动性好，吸油性好、易塑化 等优点。 悬浮法聚氯乙烯按绝对粘度分六个型号：XS-1、XS-2XS-6；XJ-1、XJ- 2、XJ-6。型号中各字母的意思：X-悬浮法；S-疏松型；J-

4、紧密型；表 22-2 为国产悬浮法聚氯乙烯的特性。 乳液聚合生产所得的聚氯乙烯称乳液法聚氯乙烯polyvinyl chloride(emulsion，poly- merixation)。它是糊状树脂，分子量较高，颗粒较细。乳液法聚氯乙烯的型号 为 RH-x-y,其中 R-乳液法；H-糊状树脂；x-树脂烯溶液的绝对粘度； y-糊粘度。x 分1、2、3型 ，1型绝对粘度为2.01-2.4mPas，2型绝对粘度为 1.812.00mPas， 3 型绝对粘度为 1.601.80mPas。y 分、号， 号糊粘度不大于 3,000mPas 号糊粘度粘为 30007000mPas，号糊粘度为 7,000 1

5、0,000mPas。 品种 悬浮法乳液法本体法溶液法 特性 不含金属离子,有良好 的电绝缘性及热稳定性 颗粒较细，含杂质 较多，电绝缘性及热稳 定性不及悬浮法 含杂质极少纯度高。热 稳定性和电绝缘性 优于悬浮法 含杂质极少纯度高，成 本高，价格高。聚合物 的分子量不高 表表22-222-2悬浮法聚氯乙烯树脂悬浮法聚氯乙烯树脂 本体法聚氯乙烯palyvinyl chloride(bulk polymerization)我国尚未生产。 溶液聚合聚氯乙烯树脂多用于表面涂层方面。 在度温 2030或 0以下的低温 下进行悬浮法、乳液法或本体法聚合均称低温聚合。低温聚合的聚氯乙烯分子量 高、结晶度高、结

6、构规整性好，玻璃化温度高，耐热性、耐溶剂性好。但比普通 聚氯乙烯难加工，冲击强度稍低，用作纤维及特殊塑料制品。 指 1%的 1,2-二氯乙烷溶液,20测定的粘度. 指聚氯乙烯与邻苯二甲酸二辛酯为 1:1,在 25放置 24 小时测定的粘度. 三，基本性能三，基本性能 聚氯乙烯树脂为白色粉末，相对密度约 1.4。聚氯乙烯塑料有较高的机械强 度，良好的化学稳定性。 聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有较大的极性，同时具有很好的耐燃 性。 聚氯乙烯对光、热的稳定性较差。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯 100 时开始分解，130以上分解更快。受热分解出氯化氢气体，使其变色，由白色 浅黄色红色褐色黑色

7、。 阳光中的紧外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分 解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后发脆。 聚氯乙烯的抗冲击性能差,耐寒性不理想， 硬质聚氯乙烯塑料的使用温度下限 为-15，软质聚氯乙烯塑料为-30。 聚氯乙烯的透水汽率很低。硬聚氯乙烯长期浸入水中的吸水率小于 0.5，浸 水 24 小时为 0.05，选用适当增塑剂的软聚氯乙烯吸水率不大于 0.5。 聚氯乙烯室温下的耐磨性超过普通橡胶。 树脂型号绝对粘度， mPas 平均聚合度树脂型号绝对粘度， mPas 平均聚合度 XS-1 XJ-1 2.101340XS-4 XJ-4 1.701.80850980 XS-2 XJ-2 1.902.101110

8、1340XS-5 XJ-5 1.601.70720850 XS-3 XJ-3 1.801.909801110XS-6 XJ-6 1.501.60590720 下一页 聚氯乙烯的电性能取决于聚合物中残留物的数量和各种添加剂。聚氯乙烯的 电性能还与受热情况有关，当聚氯乙烯受热分解时，由于氯离子的存在而降低其 电绝缘性。 四，橡胶与聚氯乙烯并用四，橡胶与聚氯乙烯并用 天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等非极性橡胶与聚氯乙烯缺乏相容性，因此 它们与聚氯乙烯的共混物的物理性能不理想。 氯丁橡胶、丁腈橡胶为极性橡胶，由于分子中有极性基团的存在，橡胶与聚 氯乙烯的相容性好，因而它们的共混物具有良好的物理性能。其中

9、以丁腈橡胶与 聚氯乙烯井用最佳，并巳实现工业化生产。 (一)丁腈橡胶与聚氯乙烯并用 1.并用胶的品种型号 我国现生产的并用胶为 NBR2707(丁腈橡胶-26)与悬浮法聚氯乙烯 XS-3)以 7030 比例并用。产品按共混方法分机械共混与乳液共沉两种。 国外丁腈橡胶与聚氯乙烯并用多采用乳液共沉法。并用比例多种，丁腈橡胶 聚氯乙烯为 7030、6040、5050 等。 表 22-3 为各国并用胶的牌号及性能 。 2丁腈橡胶与聚氯乙烯并用的配合体系 (1)橡胶和聚氯乙烯(树脂)的选择丁腈橡胶是极性橡胶，其极性随着丁腈 橡胶中丙烯腈含量的增加而增加，相应地与聚氯乙烯的相容性也提高。丁腈橡胶 型号的选

10、择不仅关系到与聚氯乙烯的混容程度，而且影响并用胶的性能。 从热力学混容性分析，如果橡胶的溶解度参数与树脂的溶解度参数值比较接 近，可以认为该橡胶与树脂并用具有热力学的混容性。丁腈橡胶的溶解度参数值 与丙烯腈含量有关。表 22-4 为丁腈橡胶与聚氯乙烯的溶解度参数值。从表中可 看到丁腈橡胶与聚氯乙烯的溶解度参数值相近，因此，两者有良好的混容性。相 形态结构表明丁腈橡胶与聚氯乙烯既成分相状态又能形成良好过渡层的稳定体 系。 试验结果证明， 中等丙烯腈含量的丁腈橡胶不但与聚氯乙烯有良好的混容性 ， 而且其并用胶有良好的物理机械性能。 常用的聚氯乙烯有悬浮法与乳液法两种，悬浮法聚氯乙烯粒子直径一般为

11、50100nm， 在丁腈橡胶中不易分散。乳液法聚氯乙烯粒径很小，平均为 0.1l0nm，在丁腈橡胶中容 易分散，并用效果良好。通常选用分子量中等的 XS-3、RH2-型的聚氯乙烯与丙烯腈含量 中等的丁腈橡胶并用。 并用比例取决于所需的物理机械性能， 可取丁腈橡胶聚氯乙烯为70 30、6040、5050 等。 表表 22-322-3 丁腈橡胶丁腈橡胶/ /聚氯乙烯并用胶聚氯乙烯并用胶 生产厂家商品名NBR/PVC产品污染性门尼粘度 ML1+4(100) 相对密度 日本 Japan Synthetic Rubber Co. JSRNV80 JSRNV81 JSRNV72 JSRNV73 JSRNV

12、75 JSRNV76 JSRNV60 JSRNV61 85/15 85/15 70/30 70/30 70/30 70/30 65/35 65/35 轻微污染 轻微污染 非污染 非污染 轻微污染 轻微污染 轻微污染 轻微污染 65 52 75 68 68 60 63 85 1.01 1.04 1.07 1.07 1.06 1.06 1.10 1.10 法国 Polysar FranceBREON50470/30非污染451.08 民主德国 Kombinat VEB Chemische Werke Buna BUNANB19860/40 非污染601.05 墨西哥Huels Mexicanos

13、HUMEXN-850 HUMEXN-870 50/50 70/30 非污染 非污染 60 60 1.15 美国 B.F.Goodrich Chemical Group HYCAR1203F60 HYCAR1204X22 HYCAR1205 HYCAR503H HYCAR503F-1 70/30 50/50 非污染 非污染 非污染 60 35 100 45 45 1.08 1.06 1.15 1.11 1.11 加拿大 POLYSARKRYNACNV85050/50非污染651.15 JSR JAPAN SYNTHETIC CO.LTD.“DATA ON SYNTHETIC RUBBERS,87

14、”. ML1+4,121. 表表22-422-4丁腈橡胶和聚氯乙烯溶解度参数值丁腈橡胶和聚氯乙烯溶解度参数值 (2)稳定剂和防老剂的选择聚氯乙烯树脂对光， 热、紫外线不稳定，特别是在加工过程中受热分解 出氯化氢，所以必须加入稳定剂，以阻缓或阻止聚 合物的分解。 聚氯乙烯的稳定剂就其性质可分四类， 即氯化氢的受体、 中和剂， 抗氧剂和紫外线吸收剂。 稳定剂的用量约为聚氯乙烯重量的 25。常用的 稳定剂有亚磷酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸镉、碱式硫 酸铅(3PbOPbSO4H2O)，碱式亚磷酸铅 (2PbOPbHPO31/2H2O) ，月桂酸二丁基锡、环氧 硬脂酸辛脂和环氧大豆油等。试验证明稳定剂并用 比

15、单一品种效果好。例如，在丁腈橡胶聚氯乙烯 并用胶中常用硬脂酸镉与硬脂酸钡并用。 橡胶防老剂应避免使用胺类防老剂。胺类防老剂能促进聚氯乙烯的分解，不宜使用， 选用酚类防老剂较合适。 法国 Polysar France 加拿大 POLYSARKRYNACNV870/6070/30非污染601.07 法国 Polysar FranceKRYNACNV870/75非污染751 日本 Nippon Zeon CO. NIPOL1203JN NIPOLDN-502 NIPOLDN-508 70/30 70/30 非污染 非污染 非污染 63 73 45 1.07 1.07 1.08 美国 Copolyme

16、r Rubber&Chemical Corporation NYsyn35-V 非污染901.00 美国 Uniroyal Chemical Division of Uniroyal lnc. PARACRILOZO PARACRILOZO-HA PARACRILOZO-515 70/30 70/30 50/50 非污染 非污染 非污染 57 72 73 1.06 1.12 1.12 联邦德国 Bayer PERBUNANN/VC7070/30 非污染701.08 材料溶解度参数值 (J/cm3)1/2(cal/cm3)1/2 丁腈橡胶中丙烯腈含量 39% 30% 25% 18% 聚氯乙烯 2

17、1.1(10.3) 19.7(9.64) 19.2(9.39) 18(8.7) 20(9.6) (3)增塑剂的选择对增塑剂的基本要求是与聚氯乙烯树脂不发生化学作用， 具有良好 的增塑作用，且具有低挥发性、相容性、耐溶剂性和非迁移性等。聚氯乙烯的代表性增 塑剂是邻苯二甲酸二辛脂(DOP)，因为它具备上述优点。邻苯二甲酸二丁脂(DBP)因其价 廉也广泛使用。聚氯乙烯的耐寒性增塑剂以癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)为主。 环氧系增塑剂由于分子内有环氧基团，与聚氯乙烯树脂混和性好，且对聚氯乙烯分解的 氯化氢有吸收作用，因而也大量使用。具有代表性的是环氧脂肪酸酯。此外聚酯，氯化石 蜡也可作

18、聚氯乙烯的增塑剂。 (4)硫化体系的选择并用胶胶料的硫化通常是丁腈橡胶之间的交联， 丁腈橡胶与聚氯 乙烯并没有进行共交联，故并用胶胶料的硫化体系通常是使用丁腈橡胶的硫化体系。采用 硫黄硫化体系时以硫黄与促进剂 M 或 DM 的组合较好。 须注意的是促进剂 TMTD 和促进剂D 会使聚氯乙烯分解，应少用或避免使用。在并用胶中由于聚氯乙烯的存在，相应地降低了 丁腈橡胶的浓度，减缓胶料的硫化速度。因此，硫化体系的用量不应以并用胶中丁腈橡胶 量计算，而应大于按丁腈橡胶量计算的值，或把并用胶作 100丁腈橡胶计算。 若要丁腈橡胶与聚氯乙烯之间进行共交联可用三嗪化合物。据资料介绍，有效共交 联体系是 DB

19、-促进剂 DM-MgO-ZnO 系统。DB 用量为 3左右，氧化镁为 5左右。促进 剂DM，氧化镁可以使聚氯乙烯交联，而 DB、促进剂 DM，氧化锌可以交联二烯类橡胶。共 交联胶料的耐热性能和压缩永久变形性能较好。下面为 DB 进行共交联的反应机理。 北京橡胶研究设计院1982年橡胶学会会议资料 DB 为 2,4-二硫醇基-6-二丁胺基三嗪。 上一页 下一页 3聚氯乙烯与丁腈橡胶并用的方法 丁腈橡胶与聚氯乙烯并用有三种方法：乳液掺合、溶液掺合和机械掺合。 乳液掺合是使橡胶和塑料处于乳液状态下混合，然后通过共沉，干燥而得到干胶。此 法不需在高温条件下掺合，具有较高的分散均匀性，胶料门尼粘度低，物

20、理机械性能 好。 溶液掺合法是将橡胶溶液和塑料溶液混合后，将其溶剂离析得干胶。这种方法适用于 制作涂料、胶粘剂。 机械掺合法是把橡胶、塑料(树脂)在开炼机或密炼机上直接混合。该法简单方便，并 用比例可以任意变更，是橡胶生产厂常用的掺合方法。 进行机械掺合前，为了使橡胶与聚氯乙烯捧合均匀，丁腈橡胶必须预先塑炼。目前国 产丁腈橡胶多是高温聚合丁腈橡胶，分子中 l,4-结构含量较少，可塑性较小，因此必 须进行塑炼。丁腈橡胶的可塑度(威廉)应控制在 0.200.28 为宜。 通常使用密炼机可把丁腈橡胶与聚氯乙烯的掺合与胶料的混炼同时进行。密炼机混炼 时，密炼室的工作温度控制在 140145，胶温控制在

21、 170左右，聚氯乙烯先用增 塑剂膨润。加料顺序通常如下： 丁腈橡胶聚氯乙烯小药、1/2 填料增塑剂、1/2 填料排料 (已预膨润) 密炼帆排下的胶料在开炼机上冷却后再加入硫黄、促进剂或过氧化物等。 采用开炼机掺合，按掺合温度分为三种：低温掺合(4050)，中温掺合(8090) 和高温掺合(150180)。 低温掺合，中温掺合辊温都低于聚氯乙烯的塑化温度。因此，在低温，中温掺合时聚 氯 乙烯不塑化，而是以大分子集团分布在橡胶中，此时并用体系是一个多相不均匀体系。高 温掺合时，由于掺合温度高，能使聚氯乙烯塑化，塑化好的聚氯乙烯在炼胶机的辊筒上呈 透明状，分子链段呈无序状态，分子链间的吸引力最小，

22、分子链段易产生移动，使聚氯乙 烯能在橡胶中均匀分散，所得的并用胶质量均一，性能稳定。 丁腈橡胶与聚氯乙烯在不同温度下进行掺合， 所得硫化胶的臭氧老化性能列于表22-5。 试验说明掺合温度对胶料性能有影响，同时说明丙烯腈含量高的并用胶随掺合温度的升 高，其耐臭氧性能的改善越明显。 开炼机掺合，辊温应达到聚氯乙烯的软化温 度(悬浮法聚氯乙烯为 165170、乳液法聚氯 乙烯为 95100)，先用小辊距进行聚氯乙烯 的塑化， 待聚氯乙烯全部塑化透明后， 再与丁腈 橡胶掺合， 此时辊距要调大。 丁腈橡胶在高温下 能使性能下降， 因此， 在保证掺合均匀的前提下 ， 丁腈橡胶高温掺合的时间越短越好， 一般

23、掺合过 程需 1215 分钟，其掺合工艺如下。 (1)聚氯乙烯预膨润把聚氯乙烯间接加热 至 80，然后缓慢地加入增塑剂，边加边搅拌 均匀。 (2)聚氯乙烯与丁腈橡胶掺合(高温炼胶机) 工艺如下： PVC(已预膨润)- 塑化- 掺合丁腈橡胶-薄通过 3 次- 下片 4丁腈橡胶聚氯乙烯并用胶的性能 丁腈橡胶并用聚氯乙烯以后，胶料的性能与原丁腈橡胶相比有较大的变化。表 22-6 为 丁腈橡胶和丁腈胶胶与聚氯乙烯并用胶(7030)的性能。表中的试验数据表明下列性能发 生明显变化。 (1)粘度丁腈橡胶与悬浮法聚氯乙烯并用胶的门尼粘度较高，门尼粘度(ML1+4，100 )值达 90，但与乳液法聚氯乙烯并用

24、的胶料门尼粘度较低。 (2)耐臭氧性和耐候性掺聚氯乙烯的丁腈橡胶所得的胶料有很好的耐臭氧、耐候性 能。曾试验在高浓度的臭氧中，试片拉伸率相同的条件下，丁腈橡胶与聚氯乙烯的并用 胶经 20 分钟不产生裂纹，氯丁橡胶 9 分钟，丁腈橡胶 3 分钟分别出现裂纹。曾在印度作并 用胶室外试验，曝露 18 个月未见损坏。 表表22-522-5丁腈橡胶丁腈橡胶/ /聚氯乙烯硫化胶臭老化聚氯乙烯硫化胶臭老化 NBR/PVC 掺合温度， 裂纹出现时间，min 丁腈橡胶 -18 丁腈橡胶 -26 丁腈橡胶 -40 70 90 110 130 150 12 10 11 12 13 6 7 6 90 300 10 1

25、2 300 300 300 臭氧浓度为 0.01%,试样拉伸 30%。 (3)物理机械性能聚氯乙烯在丁腈橡胶中起着补强剂的作用， 它可以提高胶料的定伸 应力、撕裂强度、耐磨性能。但并用胶的拉伸变形、压缩永久变形增加。 (4)耐油性和耐溶剂性中等丙烯腈含量的丁腈橡胶与聚氯乙烯并用， 耐油性可提高到 丙烯腈含量高的丁腈橡胶的水平，耐芳香烃溶剂性能接近聚硫橡胶，而耐水性能大大超 过聚硫橡胶。 (5)耐热老化性能并用胶的热老化性能优于丁腈橡胶。并用胶的硫化胶试片经 100 70h 老化试验后，拉伸强度和扯断伸长率的变化都远远小于丁腈橡胶胶料。 (6)耐寒牲掺聚氯乙烯的丁腈橡胶的脆性温度升高，胶料的耐寒

26、性能降低。但如果掺合 时温度高于 180，并用胶的脆性温度可达-72。 表表22-622-6丁腈橡胶和丁腈橡胶聚氯乙烯胶料性能丁腈橡胶和丁腈橡胶聚氯乙烯胶料性能 胶料 性能 NBR2707NBR2707/PVC（RH2-） （70/30） NBR2707/PVC（XS-3） （70/30） 门尼粘度（ML1+4，100） 相对密度 硬度（邵尔 A） 扯断伸长率，% 拉伸强度，MPa (kgf/cm2) 300%定伸应力, MPa (kgf/cm2) 扯断永久变形,% 撕裂强度,kN/m (kgf/cm2) 回弹率，% 压缩永久变形（10022h， =20%） 40 1.18 56 865 19

27、.3 (197) 4.5 (46) 30 41 (42) 34 51.8 -45 58 1.27 77 444 15.5 (158) 1.3 (13) 20 45 (46) 13 63.3 -31 90 1.27 79 285 12.8 (130) - - 14 48 (49) 17 74.8 -29 北京橡胶工业研究设计院试验报告。 上述各项物理机械性能随着并用胶中聚氯乙烯含量的变化而变化。通常当并用胶中聚 氯乙烯含量增加时性能将发生如下变化。 a门尼粘度增加。 b拉伸强度、撕裂强度和定伸应力均增加。聚氯乙烯用量为 3040时，拉伸强度 增加到最大值。这种趋势在非炭黑补强的胶料中更为明显。

28、c扯断伸长率、压缩永久变形增加。 d 脆性温度上升， 低温性能变劣。 当聚氯乙烯含量由0增至50份时， 脆性温度可由-34.5 增高至-14.4。 e耐油性，耐溶剂性增加。 5丁腈橡胶与聚氯乙烯并用胶的应用 丁腈橡胶与聚氯乙烯并用的硫化胶具有优异的耐臭氧、耐候性能，而且有优良的耐各 种腐蚀介质性能。因此有以下方面的用途。 (1)橡胶胶管耐油胶管、输水管、消防用胶管。 (2)橡胶带耐油输送带、煤矿用输送带。 脆性温度， 臭氧老化（500pphm,试验 5 小时 拉伸 50%） 热空气老化后（10070 h） 硬度变化 拉伸强度变化率，% 扯断伸长率变化率，% 胶料室温停放半年后 硬度变化 拉伸强

29、度变化率，% 扯断伸长率变化率，% 大量小裂纹 +7 -29.4 -59 +1 -1.5 -19.2 无裂纹 0 +9.5 -35.8 -2 +7.5 +1.1 无裂纹 +3 +16.0 -37.8 -1 +9.2 +17.2 上一页 下一页 (3)汽车密封条、密封件。 (4)电线、电缆外包胶。 (5)橡胶辊耐油胶辊。 (6)橡胶板耐油胶板、橡胶地板。 (7)橡胶鞋工业用胶鞋、耐油劳保鞋。 (8)其它橡胶成品纺织橡胶配件、防水胶片。 表 22-7 中列举丁腈橡胶与聚氯乙烯并用胶胶料作产品的配方。 表表22-722-7丁腈橡胶聚氯乙烯胶科配方丁腈橡胶聚氯乙烯胶科配方 胶料名称 配方及性能 胶管(

30、黑色)胶管(彩色)胶板鞋后跟 丁腈橡胶(NBR2707) 丁苯橡胶(SBR1500) 聚氯乙烯 稳定剂 氧化锌 硬脂酸 100 - 30 1.5 3 1 100 - 30 1.5 3 1 70 - 30 1 3 1 70 25 30 1 5 1 石蜡 高耐磨炉黑 快压出炉黑 半补强炉黑 喷雾炉黑 陶土 白炭黑 碳酸钙 钛白粉 着色剂 增塑剂 DOP 增塑剂 DOS 增塑剂 DBP 古马隆树脂 防老剂 AW 防老剂 SP 促进剂 M 促进剂 DM 促进剂 TMTS 促进剂 TMTD 硫黄 1 - 50 - - - - - - - 15 10 - - 1.5 - 1.5 - 0.5 - 1.5 1

31、 - - - - 20 30 - 10 2 15 10 - - - 1.5 1.5 - 0.5 - 1.5 - - - 40 - - - 50 - - - - 15 - 2 - 0.5 1.5 - 0.2 1.5 - 50 - - 30 - - 20 - - - - 20 5 1 - 0.8 1.0 - 0.2 2 合计185197245.7237.0 物理机械性能 硫化条件 150150 min 73 15015min 71 15010min 76 15015min 80 ( (二二) )粉末丁腈橡胶，羧基丁脯橡胶与聚氯乙烯并用粉末丁腈橡胶，羧基丁脯橡胶与聚氯乙烯并用 采用粉末丁腈橡胶与聚氯

32、乙烯树脂(粉状)并用具有混炼快的特点， 并用胶胶料耐曲挠 性好。 羧基丁腈橡胶由于羧基的存在，改变了丁腈橡胶的极性，增大了与聚氯乙烯树脂的相 容性。 羧基丁腈橡胶与聚氯乙烯并用的胶料表面光滑，胶料硫化后拉伸强度和定伸应力较高 脆性温度低，伸长率小，硬度变化不大。 ( (三三) )氯丁橡胶与聚氯乙烯并用氯丁橡胶与聚氯乙烯并用 氯丁橡胶与聚氯乙烯的相容性较丁腈橡胶与聚氯乙烯的相容性差，并用体系是非均相 的。 聚氯乙烯的软化温度较高，而氯丁橡胶在高温下容易焦烧，因此不适合用高温机械共 混。 曾试验用三嗪化合物(DB)作氯丁橡胶与聚氯乙烯并用胶的共交联剂。3 份 DB、11.5 份防焦剂 PVI(亦称

33、 CTP)，5 份氧化镁的体系可使并用胶胶料共交联。共交联可使胶料的物 理机械性能明显提高。添加炭黑有一定的补强效果，加入增塑剂 DOP 可使胶料的伸长率增 加。 ( (四四) )其它橡胶与聚氯乙烯并用其它橡胶与聚氯乙烯并用 在生产中，为了改善加工工艺性能，或提高胶料某方面的性能，往往在胶料中加入少 硬度(邵尔 A) 300%定伸应力, Mpa (kgf/cm2) 拉伸强度，MPa (kgf/cm2) 扯断伸长率，% 扯断永久变形,% 撕裂强度,kN/m (kgf/cm2) 14.4 (147) 19.0 (193) 500 7 48 (47) 5.7 (58) 19.0 (193) 750

34、22 46 (45) 8.5 (87) 10.6 (109) 480 28 - - 12.9 (132) 14.6 (149) 380 12 46 (45) 上一页 量聚氯乙烯。如丁苯橡胶中并用部分聚氯乙烯可以改善胶料的压出收缩率。在耐酸的天 然橡胶胶料中加入聚氯乙烯可提高胶料的物理机械性能。 此外，还可采用两种橡胶与聚氯乙烯进行三者并用。如天然橡胶、丁腈橡胶、聚氯乙 烯以 50：25：25 比例并用，其胶料的耐磨性较天然橡胶胶料优越，丁腈橡胶、丁苯橡胶 、 聚氯乙烯以 60：30：10 比例并用，可制作化工厂用的耐腐蚀胶板。 聚乙烯聚乙烯 聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材

35、料。它是由重复的 CH2单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。 聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。 在中等压力(15-30 大气压)有机化合物催化 条件下进行 Ziegler-Natta 聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合 的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100- 300MPa)，高温(190210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低 密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。 聚合压力大小：高压、中压、低压； 聚合实施方法： 淤浆法、溶液法 、气相法 ； 产品密度大小：高密度、中密度、低密度、

36、线性低密度； 产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。 聚乙烯特性： 聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70 -100)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温 下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机 械作用)是很敏感的，耐热老化性差。 聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。 聚乙烯的种类 （1） LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯 （2） LLDPE：线形低密度聚乙烯 （3） MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂 （4） HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯 （5） UHMWPE：超高

37、分子量聚乙烯 （6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX） （7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料） 、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它 烯烃（如辛烯 POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、 EMAA、 EEA、EMA、EMMA、EMAH） 分子量达到 3，000，000-6，000，000 的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。 主要方法： 液相法（又分为溶液法和淤浆法）和气相法（物料在反应器中的相态类型） 。我 国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法。 条件与过程描述：纯度 99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一

38、氯二乙基铝存在 下，在压力 0.1-0.5MPa 和温度 65-75的汽油中聚合得到 HDPE 的淤浆。经醇 解破坏残余的催化剂、中和、水洗，并回收汽油和未聚合的乙烯，经干燥、造粒得 到产品。 2004 年国内 PE 企业产能统计 截止到 2004 年底，国内共有 6 套高压低密度聚乙烯装置，生产能力合计 110 万吨/年；高密度聚乙烯装置 10 套，生产能力合计 180 万吨/年；线性低密度和全 密度聚乙烯装置 10 套， 生产能力合计 150 万吨/年， 全国聚乙烯生产能力合计 440 万吨/年。 2004 年国内 PE 企业全年产能统计单位：吨/年 企业名称2004 年产量（吨） 中国石

39、化北京燕化石油化工股份有限公司 623800 扬子石油化工股份有限公司500145 中国石化上海石油化工股份有限公司423736 大庆石化分公司382617 中国石化齐鲁股份有限公司303590 中国石油股份有限公司吉林石化分公司289902 中国石化股份有限公司茂名分公司287212 中原石油化工有限责任公司219657 中石油兰州石化公司218134 中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司 213745 中国石油化工股份有限公司广州分公司198757 上海金菲石油化工有限公司149517 中国石化集团天津石油化工公司142941 辽宁华锦化工(集团)有限责任公司138840 中国石油天

40、然气股份有限公司抚顺石化分公司 119070 中国石化天然气股份有限公司辽阳石化分公司 86019 安徽皖维高新材料股份有限公司65316 北京东方石油化工有限公司22121 廊坊华伦塑业有限公司10920 合肥安利化工有限公司10576 广州福邦树脂有限公司3358 北京玻钢院复合材料有限公司2517 蚌埠市淮海树脂厂358 河北金威新型建材有限公司215 天水电缆材料厂73 来安县亨通橡塑制品有限公司44 北京振兴宇塑料制品厂7 全国4413000 我国聚乙烯消费结构分析 聚乙烯在我国应用相当广泛， 薄膜是其最大的用户， 约消耗低密度聚乙烯77%， 高密度聚乙烯的 18%，另外，注塑制品、

41、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中 占有较大的比例。下面将分应用领域对聚乙烯消费市场进行分析。 低密度聚乙烯市场细分现状及发展趋势 我国 LDPE/LLDPE 消费结构 万吨，% 应用领域比例 农膜22.1 包装膜50.2 特殊包装薄膜 4.6 电线电缆 2.5 注塑制品 9.1 管材 3.5 涂层制品 5.0 其它 3.1 合计 100.0 国内低密度聚乙烯主要消费领域是薄膜 （包括农膜） ， 占总消费量的75%-80%， 其它应用于注塑及电线电缆等领域。在薄膜消费领域中，包装膜所占比重最大，约 在 70%左右；农膜约为 30%。 包装薄膜是 LDPE/LLDPE 最大的应用领域，主要有扭

42、结包装膜、收缩包装膜、缠 绕包装膜、贴体包装膜、充气包装膜、高阻透性膜（阻气、阻光等） 、高耐热性膜、 选择渗透膜、保鲜膜、抗菌膜等。近年来，国内多层复合薄膜生产线越来越多，使 得复合膜的产量逐步增加，其产量已占包装膜的 13%。 农膜包括棚膜和地膜，农业为我国国民经济的基础，不但关系到 12 亿人口的生 计而且关系整个国民经济的稳定健康发展，因此我国对农地膜的需求量很大。但由 于棚膜中耐候功能膜的使用比例将由目前的 20%增加到 30%（耐侯功能膜的厚度 较普通膜薄） ，因此 LDPE/LLDPE 的需求量可能略有下降。 随着我国电力工业和电子信息化产业的发展，推动了电缆行业也得到了快速发

43、展。2003 年，我国电力电缆产量为 302.4 万公里，通讯电缆的产量约为 4517.9 万公里，电线 1940.7 万公里，其他绝缘制品的产量为 34.7万吨。2003 年对低密 度聚乙烯的需求量达到 23 万吨。 高密度聚乙烯市场细分现状及发展趋势 我国 HDPE 消费结构万吨，% 应用领域 比例 薄膜18.9 注塑18.2 吹塑19.5 单丝、编织 15.4 板片材 14.7 电线电缆 3.6 其它 9.6 合计 100.0 我国 HDPE 的主要应用领域是中空吹塑、薄膜制品和注塑， 2003 年三者分别占 我国高密度聚乙烯消费结构的 19.5%、18.9%、18.2%。 薄膜制品中的

44、高强度薄膜需求量很大，它包括背心袋、购物袋、垃圾袋、杂货袋 、 多层衬里膜、 耐候膜等。 目前, 高强度薄膜专用树脂使用的主要是 HDPE 树脂牌号 ， 近年来，随着日本、西欧等国家包装袋加工业向我国和东南亚转移,我国在薄膜上的 HDPE 消耗量将继续稳定增长。 HDPE 作为理想的注塑材料被广泛地应用于各个领域， 如铁路、 港口、 远洋运输 、 工厂包装生产线、啤酒箱、饮料箱、食品箱等，规格型号逐渐系列化，应用领域有 逐渐扩大的趋势，可大量替代钢材和木材。2003 年消耗在注塑制品上的 HDPE 约 69万吨。在国外，1100L 的 HDPE 注塑容器大量进入垃圾市场，取代钢制垃圾箱 。 目

45、前北京、上海已出现这一趋势，随着这一市场的逐步开发和扩大，毫无疑问，在 幅员广阔的我国需求量将是很大的。 中空成型是世界上仅次于挤出成型与注射成型的第三大成型方法， 也是聚乙烯发 展最快的一种成型方法。其产品在农药、液体化学品（双氧水、各种酸、环氧丙烷、 各种涂料） 、洗涤用品（洗发水、浴液） 、饮料（鲜奶、果汁等） 、家庭日用品、食品 包装以及中空箱包等方面都得到了广泛的应用。 HDPE 适用于生产各类中空容器，如牛奶瓶、果汁瓶、化装品瓶、药瓶、洗涤剂 及食品容器、工业瓶等。用于生产中空制品的 HDPE 密度一般在 0.947- 0.967g/cm3，MFR 在 0.01-1.0g/10mi

46、n；而制造大型容器(200 升以上)则需用 高分子量 HDPE（一般为 30 万-50 万） ，密度在 0.945-0.955 g/cm3，HLMFR 在 2-15g/10min 聚丙烯概述聚丙烯概述 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用，因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物性能，用途也不同。 PP 有很多有用的性能，但还缺乏固有的韧性，特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而，通过添加冲击改性剂，可以提高其抗冲击性 能。 1. PP 均聚物 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物于 1957 年开始商品化生产，是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在，它一直是增长 最

47、快的主要热塑性塑料，2004 年它的全国总产量达到 300 万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜 挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质 PP 是在金属有机有规立构催化剂（ZieglerNatta 型），如-TiCl3-(C2H5)2AlCl 或 TiCl3-（C2H5)3Al（效率 300900 克聚丙烯 克 TiCl3）作用下，使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物的分子结构有三种不 同类型的立体化学结构，数量也不一样。这三种结构是指等规聚合物、间规聚合物和无规聚合物。在等规聚丙烯（最常见的商品形式） 中，甲基原

48、子团都处在聚合物骨架的同一侧，这一结构很容易形成结晶态。等规形式的结晶性赋予它良好的抗溶剂和抗热性能。在前十 年期间所用的催化剂技术使非等规异构体的生成达到最少程度，消除了对无价值的无规组分进行分离的必要性，简化了生产步骤。生产 聚丙烯的工艺主要有两种：一种是气相法；一种是液体丙烯淤浆法。此外，还有一些老式淤浆工艺装置在运行，它们采用一种液态饱和 烃作为反应介质。 比较而言，高密度和低密度聚乙烯都有较高的密度，相当低的熔点和较低的弯曲模量即刚度。这些性能差异导致了最终用途不同。 刚度和易定向性使聚丙烯均聚物适合制作各种纤维和用于延展带，而它们较高的耐热性使它们能用于制作硬的高压容器和器具及汽车

49、的 模塑部件。 影响聚丙烯均聚物的加工性能和物理性能的主要因素包括：分子量（通常用流速表示）；分子量分布（简称 MWD）；有规立构性和 助剂。聚丙烯平均分子量范围从约 200 000 到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量（）与数均分子量（）的比值表示，。 该式又称为多分散性指数。 一个聚合物的分子量分布对它的加工性能和最终使用性能有举足轻重的影响。这是因为熔融态的聚丙烯对剪切敏感，即当施加的压 力升高时，其表观粘度降低。分子量分布范围宽的聚丙烯比分布窄的更对剪切敏感，因而具有宽范围分子量分布的材料在注塑过程中更 易于加工。某些特定的用途，特别是纤维，则要求窄范围的分子量分布。分子量分布与催化剂体系和聚合反应工艺都有关系。常用过氧 化物在反应器后面的挤压过程进行化学裂解，使分子量分布范围变窄。这一过程称为控制流变学（CR）过程。 与聚乙烯相比较，等规聚丙烯其独特的分子结构及螺旋状晶体导致其分子链更易受光和热而氧化降