羟基氯醋树脂微粉的特征

摘要:以氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(PVC-VAc)为原料,氢氧化钠/甲醇为催化剂,对其进行

羟基化,经雾化、沉析等处理,得羟基氯醋树脂微粉;通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)、粒度分析仪、

扫描电子显微镜(SEM)等对醇解产物的组成、平均粒径、微观形态等进行了表征。以该微粉为改性剂对无溶剂冷硫化浇注型聚氨酯弹性体进行改性,研究了羟基氯醋树脂中乙烯醇链段摩尔分数、粒径和用量等对浇注聚氨酯弹性体材料性能的影响,结果表明;添加乙烯醇链段摩尔分数约6%、质量分数为10%、数均平均粒径为16 um的的羟基氯醋树脂微粉,可使填充改性后的弹性体材料的力学性能和电绝缘性能有明显的提高。

关键词:氟醋树脂微粉﹔羟基化;醇解;填充改性

前人对羟基氯醋树脂已有研究和生产,将其用溶剂溶解后广泛应用于涂料产品中,包括油墨、工业维修漆、金属装饰漆及磁带粘合剂等材料中l12;但当将其应用于无溶剂体系中做填料或改性剂时,则粒度较大,尤其是在常温常压无溶剂体系中应用更不理想,羟基氯醋树脂的粒径及羟基含量对其本身的应用方式、对象及最终材料性能有很大的影响,但此方面的研究少见报道。本文以氯醋树脂为原料,对其进行醇解,制备成含有不同乙烯醇链段的三元结构羟基氯醋树脂微粉,赋予氯醋树脂更好的物理与化学特性,用FTIR、粒度分析仪、SEM 等对羟基氯醋产物的组成、平均粒径、微观形态等进行了表征。在常温常压无溶剂条件下,用其作为固体填充改性剂,研究了羟基氯醋树脂微粉的乙烯醇链段摩尔分数、粒径大小及用量对浇注型冷硫化聚氨酯弹性体材料的填充改性效果,改性后的材料不仅具有氯醋树脂良好的电绝缘性,耐腐蚀性,而且具有聚氨酯材料的韧性.耐磨性.强粘性,耐曲挠等性能,且无溶剂、无污染,对环境友好;可广泛应用于电缆接头、电线电缆磨损部、电子元件、印刷电路的常温常压安全快速绝缘灌封、包覆与修复,也可对防潮湿高绝缘的建筑地面进行防潮绝缘处理。羟基氯醋微粉的制备及应用研究,为相关高分子材料的生产。复合、改性提供了更多的选择,建立了一定的实验依据。

 

1.3.1羟基氯醋树脂微粉制备

称取定量的PVC-VAc加入250 mL的三口烧瓶中,用丙酮将其溶解,再加人氢氧化钠甲醇溶液(醇钠催化剂),在50~80℃下反应1~2 h,将制备出的母液﹐用高压喷枪喷至含有表面活性剂的甲醇沉淀剂中,经沉析、过滤晾干,即得羟基氯醋树脂微粉。对其结构组成及微观形态进行表征。

1.3.2浇注型聚氨酯弹性体材料的制备

将聚醚一220,蓖麻油以一定的比例加入到500mL三口烧瓶中,加热搅拌,于130~140℃下真空脱水2~3h,然后降温80~90℃下加人 TD1-80,反应1~2h,得聚氨酯预聚体组分。依据预聚体中异氰酸酯含量,将计算量的羟基氯醋树脂微粉与二甲硫基甲苯二胺(E-300)、油酸等混合物加入到聚氨酯预聚体组分中,迅速搅拌均匀,真空脱泡,常温常压下于模具中固化后,测定各项性能。

1.3.3分析测试

羟基含量按照 GB9347——88氯醋共聚物中乙酸乙烯酯侧基的测定方法间接计算﹐力学性能按照GB528中规定测试;电绝缘性能测试按照 GB4727-84中规定进行。

 

2.1氯醋树脂微粉的结构组成

将实验制备的氯醋树脂微粉用红外光谱对其结构组成进行分析,并与醇解反应前树脂进行比较。醇解后的 PVC-VAc共聚树脂在3384 cm处出现了一个宽而强的羟基(-OH)伸缩吸振动峰,丽且在1735 cm1处的撰基吸收峰没有消失,在615 cm'处为C-Cl伸缩振动峰,说明通过实验条件下的醇解反应,在PVC-VAc共聚物中﹐醋酸乙烯酯链段上的部分酯基转化成了羟基,形成羟基氯醋共聚物。

羟基氯醋树脂微粉的特征

2.2羟基氯醋树脂微粉的粒径分布及微观形态

粉状物的粒径大小对物质的理化性质影响很大,因此该方面的研究一直都很受关注34]。羟基氯醋树脂粒度大小对其作为填充剂或改性剂应用有较大的影响。粒径太大,作为填料或改性剂不利于提高改性后的力学性能;粒度过小,表面能量增大,易于结块,不利于分散、储存。

2.3羟基氯醋树脂微粉羟基摩尔分数对浇注聚氨

酯弹性体材料性能影响复合材料的力学和电性能直接和材料的交联度及内部密度密切相关,随着羟基氯醋树脂微粉中乙烯醇链段摩尔分数的增加,羟基氯醋树脂粉在体系中的接枝交联点增多,交联密度及相容性得到相应的提高,进而影响到材料的各种性能。在保持填充质量分数相同的条件下,氯醋树脂中乙烯醇链段摩尔分数对弹性体材料各项性能的影响。

 

随着氯醋树脂中羟基含量的增加,材料的力学性能和电绝缘性能均有提高,尤其是电绝缘性提高幅度较大。这说明随羟基增多,与聚氨酯预聚体中游离异氰酸酯基发生反应,形成更多化学连接点。使材料内部相互连接更紧密,相容性增加,材料的力学性能和电绝缘性随之上升。

羟基氯醋树脂微粉的特征

2.4羟基氯醋树脂微粉粒径对浇注聚氦酯弹性体材料性能影响

由传统的填充改性工艺可知,填充物的粒度大小在填充效果上有很大的影响,填料的表面处理可降低表面能,目的是增强其与基体树脂的相容性,提高分散效果[6,7]

为了研究羟基氯醋树脂粉的粒度对浇注型聚氨酯弹性体材料的各项性能的影响,在保持预聚体、E-300,油酸用量不变的情况下,选用不同粒度的羟基氯醋树脂粉体对材料进行填充。

 

对于羟基氯醋树脂粉来说,粒径变小比表面积变大,作为固体填料就可充分和基材结合,体系的相容性就会越好。从表2中可以看出,随着羟基氯醋树脂粉的粒度减小,弹性体材料的电绝缘性和力学性能均在提高,这说明羟基氯醋树脂粉的颗粒越小,其比表面积越大、有利于在基体中均匀分散,同时也有利于其表面上的经基基团更好地与体系中的异氰酸酯基反应,增加体系中的交联点和内部密度,从而使材料的各项性能得到提高。

2.5羟基氯醋树脂微粉用量对浇注聚氨酯弹性体

为改变羟基氯醋树脂微粉在体系中的质量分数对弹性体材料各项性能的影响。可以看出,随着羟基氯醋树脂微粉用量的增加,材料的电绝缘和力学性能都随之增加,质量分数达10%时,各项性能达最大值,含量继续增大又有所下降。这是由于体系中羟基氯醋树脂粉含量增大,与异氰酸酯基反应后,形成的弹性体材料致密,可充分发挥羟基氯醋树脂的特点,使电绝缘性和力学性能提高;但羟基氯醋树脂粉含量过大,其与聚氨酯基体混合程度变差,甚至部分析出。影响到材料的成型性、均匀度和密度,导致材料的各项性能下降。

通过对氯醋共聚物进行均相醇解反应、喷雾沉析等方法处理,制备出乙烯醇链段摩尔分数不同,数均平均粒径约为16 um、表面似毛毯折叠状粗造的羟基氯醋树脂微粉。在无溶剂常温常压条件下,通过在浇注型聚氨酯弹性体材料中填充应用,氯醋树脂的乙烯醇链段摩尔分数为6.23%,质量分数达10%时,可明显提高弹性体材料的力学性能和电绝缘性,羟基氯醋树脂微粉可对某些聚合物进行固体填充改性,对力学及电绝缘性起到良好的改性作用,为相关高分子复合材料的生产和改性。

 

三元羟基氯醋产品型号质量标准

酯溶性羟基改性中分子量氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元氯醋树脂是采用微悬浮法由二步法制造的聚合物,经过水解,在骨架上生成乙烯醇,改性后的共聚物由氯乙烯、醋酸乙烯、乙烯醇所组成。

MVAG  可替代日信Nissin的Solbin A 和钟渊Kaneka 的T5HX 等

MVAF   可替代钟渊T5HX、韩华TP-500A、瓦克E22/48A

MVAH   可替代日信Nissin的Solbin A 和钟渊Kaneka 的T5HX 等

 

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: