Analisi completa del tradizionale agente indurente del PVC: polietilene clorurato (CPE)

Essendo un agente indurente per PVC tradizionale e ampiamente utilizzato, il polietilene clorurato (CPE) occupa una posizione importante nel campo della lavorazione del PVC grazie alle sue caratteristiche prestazionali uniche.

I. Caratteristiche strutturali del CPE

Il CPE è un tipo di materiale polimerico ottenuto mediante clorurazione del polietilene ad alta densità (HDPE). Il contenuto di cloro, che generalmente varia dal 30% al 40%, è un fattore chiave che influenza le proprietà del CPE.

II. Principio di tenacizzazione del CPE per PVC

A. Elasticità della gomma e assorbimento di energia

Il CPE ha un'elasticità simile alla gomma. Quando aggiunto al PVC forma una fase dispersa nella matrice del PVC. Se sottoposta a impatto esterno, la regione della fase gommosa del CPE può subire una deformazione elastica e assorbire una grande quantità di energia. Allo stesso tempo, le particelle della fase di gomma possono agire come punti di concentrazione dello stress, innescando la formazione di strisce argentate e bande di taglio nella matrice di PVC circostante. Lo sviluppo e l'interazione delle striature dell'argento e delle bande di taglio consumano energia e impediscono la rapida propagazione delle cricche, migliorando così la tenacità del PVC.

B. Compatibilità e interazione interfacciale

Il CPE ha un certo grado di compatibilità con il PVC, consentendo la formazione di un buon legame interfacciale tra loro. Questa forza di legame interfacciale aiuta a trasferire efficacemente lo stress tra la fase di gomma CPE e la matrice in PVC, dando pieno gioco all'effetto di indurimento. Un'adeguata interazione interfacciale non solo garantisce la dispersione uniforme del CPE nel PVC, ma consente anche ai due di resistere congiuntamente alle forze esterne, migliorando le prestazioni complessive del materiale.

III. Scenari applicativi del CPE nei prodotti in PVC

A. Profili per porte e finestre

Questo è uno dei campi più utilizzati del CPE – PVC tenacizzato. L'effetto indurente del CPE rende i profili meno soggetti a rompersi se soggetti a impatti esterni, migliorando la sicurezza e la durata di porte e finestre. Mantiene inoltre la stabilità del colore e delle prestazioni ed è meno soggetto a problemi quali invecchiamento e scolorimento.

B. Raccordi per tubi

Nella produzione di raccordi per tubi in PVC, il CPE è comunemente utilizzato nella produzione di tubi di drenaggio, guaine per fili e cavi, ecc. Per i tubi di drenaggio, i tubi devono avere un certo grado di tenacità per adattarsi ai diversi ambienti di installazione e resistere a possibili impatti esterni. Nelle guaine di fili e cavi, il CPE non solo fornisce un effetto indurente, ma migliora anche le prestazioni ignifughe dei tubi, garantendo l'uso sicuro di fili e cavi.

C. Pietra – Fogli di plastica

Pietra: i fogli di plastica vengono spesso utilizzati in settori quali la decorazione degli edifici e la produzione pubblicitaria. Hanno requisiti elevati di durezza e rigidità, ma devono anche avere un certo grado di tenacità per prevenire fragilità e fessurazioni. Dopo aver aggiunto una quantità adeguata di agente indurente CPE, la resistenza agli urti dei fogli di pietra e plastica viene notevolmente migliorata.

IV. Limitazioni dell'agente tenacizzante CPE nella produzione di PVC

R. Costo elevato

Per ottenere un effetto tenacizzante ideale, potrebbe essere necessaria una quantità di aggiunta relativamente elevata, aumentando il costo complessivo della materia prima.

B. Riduzione della resistenza alla trazione

La resistenza del CPE stesso è inferiore a quella del PVC. Dopo l'aggiunta, diluirà la resistenza della matrice di PVC, con conseguente diminuzione della resistenza alla trazione. Nei prodotti in PVC con elevati requisiti di resistenza alla trazione, come componenti strutturali edili e tubi portanti industriali, un'aggiunta eccessiva di CPE renderà i prodotti difficili da sopportare lo stress di trazione e soggetti a rotture durante l'uso.

C. Problema dell'invecchiamento

Il CPE è soggetto a invecchiamento. Ad alte temperature, la catena molecolare del CPE si degrada, indebolendo l'effetto tenacizzante. Sotto l'irradiazione ultravioletta, il CPE subisce una reazione di fotoossidazione, che causa lo scolorimento, la polvere e la rottura della superficie dei prodotti in PVC, riducendo la tenacità e le proprietà meccaniche. Ad esempio, i cartelloni pubblicitari in PVC per esterni, a causa dell'esposizione alla luce solare, l'invecchiamento del CPE li rende fragili e soggetti a crepe.

D. Perdita dell'effetto tenacizzante alle basse temperature

La temperatura di transizione vetrosa del CPE è – 25 ℃ e perderà il suo effetto indurente alle basse temperature.

E. Requisiti rigorosi di temperatura per la lavorazione

La lavorazione CPE ha severi requisiti di temperatura. Se la temperatura è troppo elevata, il CPE si decompone rilasciando gas di acido cloridrico, che corrode le apparecchiature e influisce sulle prestazioni del prodotto. Se la temperatura è troppo bassa, la compatibilità tra CPE e PVC è scarsa, con conseguente dispersione non uniforme e difetti del prodotto come superfici ruvide e strutture interne irregolari.