如何提高PVC电线电缆料耐寒性的方法
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pvc胶粒是五大通用合成塑料之一，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。pvc塑料胶粒具有良好的物理及机械性能，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。由于其耐寒性和低温抗冲击性能较差，硬PVC的使用温度下限一般为-15?C，限制了pvc胶粒在某些方面的应用。
通过对PVC树脂和助剂的调整，可以有效地提高PVC胶粒的耐寒性，满足低温需要。本文着重从配方角度论述了提高PVC胶粒耐寒性的一些方法，供大家参考。
1 PVC树脂
PVC树脂是一种非结晶、极性的高分子聚合物，其玻璃化温度依分子量大小为75~105?C，相对分子质量越大，粘数越高，PVC大分子链间范德华引力或缠绕程度相应增加，PVC链段增长，材料的耐低温性愈好。
在常规PVC配方中，如只需应付北方冬季寒冷气候，可采用选取粘数稍高，即平均分子量稍大的PVC树脂，可以是同一牌号中粘数值偏高的PVC或更低牌号树脂。
另外，在一些特殊要求的制品中，如可耐-30?C的血袋等制品中，可选用高聚合度聚氯乙烯树脂（平均聚合度大于2000），这是因为高聚合度PVC有着比常规PVC树脂大的结晶度和类交联结构，使大分子间滑动困难，弹性增加，同时分子量增大，分子间范德华力和分子内化学键合力增加而获得优良的耐寒性。
2 增塑剂
增塑剂作为PVC软制品的重要配方组分，对软制品的性能影响很大，如要求制品在低温下使用，必须选择好增塑剂的类型。目前作为耐寒性增塑剂使用的主要有脂肪酸二元酸酯、直链醇的邻苯二甲酸酯、二元醇的脂肪酸酯以及环氧脂肪酸单酯等。据报道，N,N-二取代脂肪酸酰胺、环烷二羧酸酯，以及氯甲氧基脂肪酸酯等，也是低温性能优良的耐寒增塑剂。
提高PVC软制品的耐寒性，一般可通过增加耐寒增塑剂的用量来获得。DOA（己二酸二辛酯）、DIDA（己二酸二异癸酯）、DOZ（壬二酸二辛酯）、DOS（癸二酸二辛酯）是作为耐寒增塑剂使用的代表性品种，由于一般耐寒增塑剂与PVC的相容性都不十分好，实际上只能作为改善耐寒性的辅助增塑剂使用，其用量通常为主增塑剂的5~20%。
另外，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯（TXIB）、硬脂酸丁酯、LHAT酸一二甘醇一二一2一乙基酸酯等产品也具有耐寒增塑剂的作用。
蒋佩芬研究指出，以改善薄膜耐寒韧性及低温伸长为目的时，使耐寒增塑剂与六甲基磷酰三胺并用为佳。因为六甲基磷酰三胺虽本身不是耐寒增塑剂，但它可以有效地降低各种增塑剂的凝固点，达到强化薄膜耐寒效果的目的。
3 改性剂
改进PVC低温耐冲击强度性能差的有效办法是加入玻璃化温度较低，在室温下显示高弹性的高聚物，统称为改性剂。其中所添加的高聚物应与PVC胶粒有相近的溶解度参数，有一定互溶能力，能形成两项结构的共混物，从而改善制品的低温冲击强度。
4 热塑性弹性体
热塑性弹性体（TPE）是一类在常温下显示橡胶弹性，在高温下又能塑化成型的合成材料，因此，这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点，它既可以作为复合材料的增韧剂，又可以作为复合材料的基体材料，这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚脂类、间规1，2-聚丁二烯类和聚酰胺类等产品。目前比较多用作复合材料增韧剂的是苯乙烯类和聚烯烃类。
PVC-TPE制品的耐寒性至少不低于软质PVC，采用耐寒增塑剂和耐寒配方时，PVC-TPE在-45下仍保持良好的弹性。在耐寒、耐海水制品方面诸如船舶密封件、集装箱密封件、船用软管等，PVC-TPE也受欢迎。如H4040、H3303等牌号的TPE与PVC有好的相容性，添加后能明显改善PVC胶粒的低温柔顺性，显着提高其耐曲绕能力，降低脆化点。
总之，通过选/换用耐寒性更优的助剂，引入一些具有抗寒功能的聚合物等一系列配方调整办法，可使PVC胶粒的耐寒性能得以提升，达到低温使用要求。同时，我们也应注意到加工温度、冷却温度、牵引速率、结构设计等诸多方面，也会对PVC制品的耐寒性产生一定影响。因此，在设计PVC配方时，一定要将应用条件、制品结构、加工设备、工艺条件等各方面因素，同配方一起综合考虑，并通过试验进行相应调整，最终获得具有优良耐寒性能的PVC配方。
通过对PVC树脂和助剂的调整，可以有效地提高PVC胶粒的耐寒性，满足低温需要。本文着重从配方角度论述了提高PVC胶粒耐寒性的一些方法，供大家参考。
1 PVC树脂
PVC树脂是一种非结晶、极性的高分子聚合物，其玻璃化温度依分子量大小为75~105?C，相对分子质量越大，粘数越高，PVC大分子链间范德华引力或缠绕程度相应增加，PVC链段增长，材料的耐低温性愈好。
在常规PVC配方中，如只需应付北方冬季寒冷气候，可采用选取粘数稍高，即平均分子量稍大的PVC树脂，可以是同一牌号中粘数值偏高的PVC或更低牌号树脂。
另外，在一些特殊要求的制品中，如可耐-30?C的血袋等制品中，可选用高聚合度聚氯乙烯树脂（平均聚合度大于2000），这是因为高聚合度PVC有着比常规PVC树脂大的结晶度和类交联结构，使大分子间滑动困难，弹性增加，同时分子量增大，分子间范德华力和分子内化学键合力增加而获得优良的耐寒性。
2 增塑剂
增塑剂作为PVC软制品的重要配方组分，对软制品的性能影响很大，如要求制品在低温下使用，必须选择好增塑剂的类型。目前作为耐寒性增塑剂使用的主要有脂肪酸二元酸酯、直链醇的邻苯二甲酸酯、二元醇的脂肪酸酯以及环氧脂肪酸单酯等。据报道，N,N-二取代脂肪酸酰胺、环烷二羧酸酯，以及氯甲氧基脂肪酸酯等，也是低温性能优良的耐寒增塑剂。
提高PVC软制品的耐寒性，一般可通过增加耐寒增塑剂的用量来获得。DOA（己二酸二辛酯）、DIDA（己二酸二异癸酯）、DOZ（壬二酸二辛酯）、DOS（癸二酸二辛酯）是作为耐寒增塑剂使用的代表性品种，由于一般耐寒增塑剂与PVC的相容性都不十分好，实际上只能作为改善耐寒性的辅助增塑剂使用，其用量通常为主增塑剂的5~20%。
另外，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯（TXIB）、硬脂酸丁酯、LHAT酸一二甘醇一二一2一乙基酸酯等产品也具有耐寒增塑剂的作用。
蒋佩芬研究指出，以改善薄膜耐寒韧性及低温伸长为目的时，使耐寒增塑剂与六甲基磷酰三胺并用为佳。因为六甲基磷酰三胺虽本身不是耐寒增塑剂，但它可以有效地降低各种增塑剂的凝固点，达到强化薄膜耐寒效果的目的。
3 改性剂
改进PVC低温耐冲击强度性能差的有效办法是加入玻璃化温度较低，在室温下显示高弹性的高聚物，统称为改性剂。其中所添加的高聚物应与PVC胶粒有相近的溶解度参数，有一定互溶能力，能形成两项结构的共混物，从而改善制品的低温冲击强度。
4 热塑性弹性体
热塑性弹性体（TPE）是一类在常温下显示橡胶弹性，在高温下又能塑化成型的合成材料，因此，这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点，它既可以作为复合材料的增韧剂，又可以作为复合材料的基体材料，这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚脂类、间规1，2-聚丁二烯类和聚酰胺类等产品。目前比较多用作复合材料增韧剂的是苯乙烯类和聚烯烃类。
PVC-TPE制品的耐寒性至少不低于软质PVC，采用耐寒增塑剂和耐寒配方时，PVC-TPE在-45下仍保持良好的弹性。在耐寒、耐海水制品方面诸如船舶密封件、集装箱密封件、船用软管等，PVC-TPE也受欢迎。如H4040、H3303等牌号的TPE与PVC有好的相容性，添加后能明显改善PVC胶粒的低温柔顺性，显着提高其耐曲绕能力，降低脆化点。
总之，通过选/换用耐寒性更优的助剂，引入一些具有抗寒功能的聚合物等一系列配方调整办法，可使PVC胶粒的耐寒性能得以提升，达到低温使用要求。同时，我们也应注意到加工温度、冷却温度、牵引速率、结构设计等诸多方面，也会对PVC制品的耐寒性产生一定影响。因此，在设计PVC配方时，一定要将应用条件、制品结构、加工设备、工艺条件等各方面因素，同配方一起综合考虑，并通过试验进行相应调整，最终获得具有优良耐寒性能的PVC配方。
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