聚氯乙烯的氯化反应

发布时间:2012-04-26 来源: 环球塑化网 专题: 材料研发 打印

  对氯化反应的早期研究是为了直接制备易溶于普通溶剂的聚合物,通过氯化反应制备二级转变温度高的产品是在后来才发展起来的,这两种差异明显的产品说明了反应条件在聚合物改性中的重要性,同时还说明产品的性能差异主要是在氯化反应中聚合物物理状态不同所引起的。

  采用路易斯酸或自由基催化剂均能进行氯化反应。前一类催化剂推测是按消去­­-加成反应机理而起作用的,该反应对温度、浓度以及反应时间特别敏感,氯含量可高达64%。分子重排及烷基化反应可能与其它反应因素的影响交叉在一起,因而透彻地阐明这类产物的反应机理是有困难的。

  一般来说,自由基源能促进反应的进行。还原剂和氧起着提高反应速率的作用。如同聚乙烯氯化一样,痕量氧能起催化作用,而较大量的氧存在时则起着抑制和降解效应。

  氯化法一般可分为三种类型:

  ①使聚合物在溶液中完成氯化反应,因而所有分子链段均有相同机会发生氯化反应;

  ②使聚合物溶胀,但不完全溶解;

  ③聚氯乙烯呈干粉末状态或呈非溶性悬浮体(例如在水中)进行氯化。

  研究表明,分子链中的CH2单元是氯化反应的主要反应位置。在CH2和CH之间氯的分布情况可通过存在的氢进行统计分析,而与氯化反应的方法无关。在高转化率下一CH的氯化反应明显增加。因此,1,1和1,2位氯化反应的相对量还是悬而未决的问题。

  CPVCpvc树脂具有较高的热变形温度,可满足更广泛的使用条件。软化温度的提高归因于CPVC中存在1,2-二氯乙烯结构,而可能存在的1,1-二氯乙烯异构物则趋向于降低软化温度。随着氯含量的提高[聚氯乙烯的氯含量为56.8%,全氯化聚氯乙烯的氯含量为72.3%(质量分数)],CPVC的软化温度(ASTMD648)可由70℃提高到130℃左右。

  氯化反应使聚氯乙烯介电常数和介电损耗降低,而介电损耗峰值对应的温度则明显提高。CPVC的断裂伸长率较低,杨氏模量较高,即韧性比PVC低,刚性比PVC高。

  硬质聚氯乙烯塑料管材的软化温度较低,在许多热水供应系统和某些下水系统方面的用途受到限制。而氯化聚氯乙烯树脂及其塑料能耐热水,可以用于民用方面,并且很经济。因此CPVC在要求较高软化温度和特殊阻燃要求的场合具有很好的发展前景。

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