РОЛЬ CPE В ПВХ-древесно-пластиковых композитах
Использование дверей и окон из смеси CPE и ПВХ позволяет значительно улучшить эластичность, прочность и термостойкость, а также повысить устойчивость к атмосферным воздействиям, термостойкость и химическую стабильность.
Композитные материалы на основе ПВХ и древесного пластика в основном состоят из ПВХ-смолы и наполнителей. Путем компаундирования с растительными волокнами, корректировки технологической формулы и физического смешивания с модификатором CPE (хлорированным полиэтиленом) (с эффектом постепенного увеличения и модифицирующим эффектом) можно улучшить твердость, жесткость, прочность, термостойкость и огнестойкость продукта (в пределах допустимого диапазона требований к физическим свойствам, чем выше содержание хлора в CPE, тем лучше огнестойкость), увеличить прочность на растяжение, улучшить хрупкость и сопротивление ползучести ПВХ.
Механизм экструзионного формования композитных материалов из ПВХ и древесных пластиков существенно отличается от механизма формования обычных пластиковых материалов. Поскольку основным компонентом растительных волокон является целлюлоза, она содержит большое количество гидроксильных групп, которые образуют межмолекулярные водородные связи, что придает растительным волокнам сильную полярность и водопоглощение. С другой стороны, большинство термопластичных материалов являются неполярными и гидрофобными, поэтому совместимость между ними крайне низкая, сила сцепления на границе раздела мала, а количество наполнителя из растительных волокон велико, что приводит к ухудшению текучести и технологичности материала, затрудняет замешивание и экструзионное формование. Поэтому улучшение состава композитных материалов из древесных пластиков играет важную роль в повышении эффективности формования и улучшении характеристик продукции.
Первоначально CPE быстро развивался как модификатор ПВХ, и модифицированный ПВХ до сих пор остается одной из важнейших областей применения CPE. CPE обладает превосходными наполняющими свойствами, и добавление большого количества различных наполнителей позволяет улучшить его прочностные характеристики, прочность на сжатие и остаточную деформацию, а также снизить затраты. Полезная ценность модифицированного ПВХ также повышается.
В модифицированных CPE материалах и изделиях из твердого ПВХ, по сравнению с другими полимерами, такими как ПЭ и ПП, огнезащитный эффект особенно значителен. Многие изделия из твердого ПВХ модифицируются с помощью модификатора CPE с содержанием хлора 36%, и их максимальная ударная прочность обычно достигается за счет CPE с атомами хлора, случайным образом распределенными по основной цепи полиэтилена. Следовательно, этот модификатор может значительно улучшить технологичность, диспергируемость и ударную прочность.
Применение CPE на изоляционном слое проводов, шинах, ремнях.
Поскольку молекула CPE не содержит двойных цепей, она обладает хорошей атмосферостойкостью, огнестойкостью, термостойкостью лучше, чем у ПВХ, низкой стоимостью и превосходными эксплуатационными характеристиками. Растворима в ароматических и галогенированных углеводородах, нерастворима в алифатических углеводородах, разлагается при температуре выше 170 °C и выделяет хлористый водород. Обладает стабильной химической структурой, отличной устойчивостью к старению, огнестойкостью, морозостойкостью, атмосферостойкостью, не окрашивается, устойчива к химическим воздействиям, озону и обладает электроизоляционными свойствами, хорошей совместимостью и технологичностью, может смешиваться с ПВХ, ПЭ, ПС и каучуком для улучшения своих физических свойств.
CPE — это новый тип синтетического материала, обладающий рядом превосходных свойств. Он является отличным модификатором ударопрочности для ПВХ-пластиков и синтетическим каучуком с хорошими комплексными свойствами. Он имеет очень широкий спектр применения и широко используется в кабелях, проводах, шлангах, лентах, резиновых и пластмассовых изделиях, уплотнительных материалах, огнестойких конвейерных лентах, водонепроницаемых мембранах, пленках и различных профилированных материалах и других изделиях. CPE также может смешиваться с полипропиленом, полиэтиленом высокого и низкого давления, АБС-пластиком и т. д. для улучшения огнестойкости, устойчивости к старению и печатных характеристик этих пластмасс. CPE можно рассматривать как случайный сополимер этилена, полиэтилена и 1,2-дихлорэтилена. Его молекулярная цепь насыщена, а полярные атомы хлора распределены случайным образом. Благодаря своим превосходным физико-химическим свойствам он широко используется в машиностроении, электротехнике, химической промышленности, производстве строительных материалов и горнодобывающей промышленности. Термостойкость, озоностойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям, устойчивость к старению лучше, чем у большинства видов резины, маслостойкость лучше, чем у нитриловой резины (ABR), неопрена (CR), устойчивость к старению лучше, чем у хлорсульфонированного винилхлорида (CSM); кислотостойкость, устойчивость к щелочам, солям и другим коррозионным воздействиям, нетоксичность, огнестойкость, отсутствие взрывоопасности.
ПРИМЕНЕНИЕ CPE В ЧЕРНИЛАХ
Хлорированный полиэтилен может быть получен методом литья под давлением и экструзионного формования. Однако, поскольку ХПЭ содержит большое количество атомов хлора, перед формованием в него следует добавлять определенную долю термостабилизаторов, антиоксидантов и светостабилизаторов для сохранения стабильности его состава и эксплуатационных характеристик. Низкохлорированные ХПЭ также доступны для ротационного формования и выдувного формования.
В настоящее время хлорированный полиэтилен в основном используется в качестве модификатора для ПВХ, ПНД и МБС в производстве пластмассовых изделий. После смешивания определенной пропорции хлорированного полиэтилена с поливинилхлоридной смолой его можно экструдировать в такие изделия, как трубы, пластины, изоляционные покрытия для проводов, профили, пленки, термоусадочные пленки и т. д., с использованием стандартного оборудования для обработки ПВХ; его также можно использовать для нанесения покрытий, компрессионного формования и т. д., ламинирования, склеивания и т. д.; в качестве модификатора для ПВХ и ПЭ он может улучшить эксплуатационные характеристики изделий, повысить эластичность, прочность и термостойкость ПВХ, а также снизить температуру охрупчивания до -40 °C; его атмосферостойкость, термостойкость и химическая стабильность также превосходят другие модификаторы; в качестве модификатора для ПЭ он может улучшить печатные свойства, огнестойкость и гибкость изделий из него, а также увеличить плотность пенополиэтилена.
Хлорированная полиэтиленовая смола (ХПЭ) — это новый тип синтетического материала, обладающий рядом превосходных свойств. Она является отличным модификатором ударопрочности для ПВХ-пластиков и синтетическим каучуком с хорошими комплексными свойствами. Смола имеет очень широкий спектр применения и широко используется в кабелях, проводах, шлангах, лентах, резиновых и пластмассовых изделиях, уплотнительных материалах, огнестойких конвейерных лентах, водонепроницаемых мембранах, пленках и различных профилированных материалах и других изделиях. ХПЭ также может смешиваться с полипропиленом, полиэтиленом высокого и низкого давления, АБС-пластиком и др. для улучшения огнестойкости, устойчивости к старению и печатных характеристик этих пластмасс. ХПЭ можно рассматривать как случайный сополимер этилена, полиэтилена и 1,2-дихлорэтилена. Его молекулярная цепь насыщена, а полярные атомы хлора распределены случайным образом. Благодаря своим превосходным физико-химическим свойствам, она широко используется в машиностроении и электротехнике.
Химическая, строительная и горнодобывающая промышленность. Термостойкость, озоностойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям, стойкость к старению лучше, чем у большинства видов резины, маслостойкость лучше, чем у нитриловой резины (ABR), неопрена (CR), стойкость к старению лучше, чем у хлорсульфонированного винилхлорида (CSM); кислотостойкость, щелочестойкость, солестойкость и другие коррозионные свойства, нетоксичность, огнестойкость, отсутствие взрывоопасности.
В основном используется в: проводах и кабелях (кабели для угольных шахт, провода, соответствующие стандартам UL и VDE), гидравлических шлангах, автомобильных шлангах, лентах, резиновых листах, модификации профилированных труб из ПВХ, магнитных материалах, модификации ABS и т. д.
ПРИМЕНЕНИЕ CPE В КИНО
1. Пластификаторы и антиоксиданты, используемые в резине и пластмассах, более эффективны в полужестком и мягком ПВХ, особенно при литье под давлением и вторичной переработке. Использование CPE в качестве пластификатора для ПВХ обеспечивает отсутствие выцветания, миграции, экстракции, а также устойчивость к озонированию и коррозии, хорошую совместимость. При изготовлении пленок, искусственной кожи, подошв обуви, шлангов и т. д. он может повысить мягкость, способность к окрашиванию и продлить срок службы изделий. Он используется для производства антикоррозионных трубопроводов, проводов, пластин и прессованных деталей для нефтедобывающей промышленности, и его цена на 30-40% ниже, чем у других модифицированных ПВХ. Огнестойкая и морозостойкая ударопрочная пена может быть получена путем смешивания CPE с PE и PP, и ее характеристики превосходят характеристики полиуретана и пенополистирола. Использование CPE в качестве постоянного пластификатора для ABS, AS, PS и т. д. при производстве корпусов бытовой техники, облицовок, автозапчастей, электронных и электрических аксессуаров, а также огнестойких лент позволяет снизить затраты.
2. Используется в резинокомпозитных материалах. CPE — это особый синтетический каучук с превосходными характеристиками, особенно подходящий для проводов и кабелей с высокими требованиями к термостойкости, огнестойкости и электрическим свойствам, а также для высокоогнестойких конвейерных лент. Он также может использоваться для нефтепроводов, гидроизоляционных мембран зданий и облицовки химического оборудования и т. д. Вулканизированный каучук на основе эластичного материала CPE превосходит неопрен по износостойкости, диэлектрическим свойствам, термостойкости, стойкости к старению, маслостойкости и т. д. Подобно каучуку, его стоимость ниже, чем у неопрена и нитрилового каучука, и он может использоваться в кабельной промышленности, автомобильных деталях, высокотемпературных и маслостойких шлангах и т. д. Газостойкость CPE аналогична газостойкости хлорированного каучука. Кроме того, CPE широко используется в различных резиновых изделиях.
3. Смесь CPE. Сополимер CPE/стирол/акрилонитрил обладает высокой ударопрочностью, огнестойкостью, атмосферостойкостью и термостойкостью, а область его применения может конкурировать с ABS. Сополимер CPE/стирол/метакриловая кислота обладает высокой ударопрочностью, прозрачностью и атмосферостойкостью. Смешивание CPE с NBR может улучшить различные комплексные свойства NBR и может использоваться для производства маслостойких резиновых шлангов. CPE может использоваться вместе с SBR для производства резиновых шлангов и водонепроницаемых мембран; в сочетании с резиной общего назначения он может использоваться для производства резиновых изделий, таких как дождевики, цветные велосипедные шины, огнестойкие воздуховоды и кабели. В Японии CPE в основном смешивают с резиной и пластиком для улучшения технологических характеристик, внешнего вида и внутренних свойств продукции. С увеличением объемов производства CPE и совершенствованием технологий обработки также стало возможным производство смесей CPE/EVA, которые обладают хорошей размерной стабильностью и используются для производства пластин, сохраняющих свои свойства при низких температурах. Хлорированный стирол (CPE) используется в производстве электроизоляционных материалов, огнестойких пенопластов, покрытий и т. д.
4. CPE используется для специальных покрытий и водонепроницаемых мембран, из которых можно создавать специальные покрытия, такие как антикоррозионные, противообрастающие, водонепроницаемые и т. д., заменяющие другие покрытия. Смесь CPE и ПВХ используется для создания водонепроницаемой мембраны, представляющей собой водонепроницаемый материал среднего класса. Его атмосферостойкость, озоностойкость и огнестойкость аналогичны показателям высококачественных мембран из этиленпропиленовой резины, а также он отличается низкой стоимостью и хорошими строительными характеристиками. Растворение CPE в обычных растворителях позволяет создавать антикоррозионные покрытия. После смешивания CPE с асфальтом и другими материалами его часто используют для производства водонепроницаемых покрытий для кровли с улучшенными характеристиками.
5. Высокохлорированный полиэтилен. Высокохлорированный полиэтилен имеет содержание хлора от 61% до 75%. Это твердый, термостойкий, высокопрочный стекловидный продукт, пленкообразующий материал с превосходными свойствами. Его можно смешивать с алкидными красками, эпоксидными смолами, фенольными смолами, ненасыщенными полиэфирами, полиакрилатами и т. д. для получения антикоррозионных покрытий с хорошей химической стабильностью. Его огнестойкость, коррозионная стойкость, атмосферостойкость и эластичность лучше, чем у хлорированного каучука. Альтернатива хлорированному каучуку. Высокохлорированный полиэтилен обладает хорошими адгезионными свойствами к металлу и бетону, поэтому оказывает эффективное защитное действие на эти материалы. Высокохлорированный полиэтилен хорошо смешивается с неорганическими и органическими пигментами и может использоваться для изготовления огнезащитных покрытий.
6. Другие области применения. Добавление CPE в мазут может снизить его температуру замерзания, а присадки к трансмиссионным маслам могут повысить устойчивость масла к давлению. Добавление CPE в смазочно-охлаждающие жидкости и буровые масла может увеличить срок службы инструментов. Кроме того, CPE также используется в смягчителях для кожи и загустителях типографских красок и т. д., и область его применения постоянно расширяется.
Какова роль добавления CPE в производство пластика?
Хлорированный полиэтилен (ХПЭ) — это насыщенный полимерный материал, представляющий собой белый порошок, нетоксичный и безвкусный. Он обладает превосходной атмосферостойкостью, озоностойкостью, химической стойкостью и устойчивостью к старению, а также хорошей маслостойкостью, огнестойкостью и способностью к окрашиванию. Обладает хорошей прочностью (сохраняет гибкость при -30°C), хорошей совместимостью с другими полимерными материалами, высокой температурой разложения, при разложении выделяет HCl, который может катализировать реакцию дехлорирования ХПЭ. Хлорированный полиэтилен — это полимерный материал, получаемый из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) путем реакции хлорирования-замещения. В зависимости от структуры и применения хлорированный полиэтилен можно разделить на хлорированный полиэтилен смолистого типа (ХПЭ) и хлорированный полиэтилен эластомерного типа (ХМ). Помимо использования в чистом виде, термопластичные смолы могут также смешиваться с поливинилхлоридом (ПВХ), полиэтиленом (ПЭ), полипропиленом (ПП), полистиролом (ПС), АБС-пластиком и даже полиуретаном (ПУ). В резиновой промышленности CPE может использоваться в качестве высокоэффективного, высококачественного специального каучука, а также в сочетании с этиленпропиленовым каучуком (EPR), бутилкаучуком (IIR), нитрильным каучуком (NBR), хлорсульфонированным полиэтиленом (CSM) и др. Используются и другие резиновые смеси.
