O CPE é o polietileno clorado, que é preparado pela cloração de polietileno especial de alta densidade (HDPE). É o produto de substituir parcialmente o átomo de hidrogênio na cadeia molecular do HDPE por átomo de cloro. É pó branco após secagem e não tóxico.
Fórmula molecular de CPE: CH2-CHCL-CH2-CH2] N
Abreviação inglesa: CPE ou polietileno clorado de CM (CPE) é um material de polímero saturado.
característica
Como a molécula de CPE não contém cadeia dupla, ela possui boa resistência ao clima, resistência à chama e estabilidade térmica, que é superior ao PVC, baixo custo e excelente desempenho. Solúvel em aromáticos e hidrocarbonetos halogenados, insolúveis em hidrocarbonetos alifáticos, decompostos acima de 170 ℃ e liberaram gás cloreto de hidrogênio. Possui estrutura química estável, excelente resistência ao envelhecimento, resistência à chama, resistência ao frio, resistência ao clima, coloração livre, resistência química, resistência a ozônio, isolamento elétrico e boa compatibilidade e processabilidade. Pode ser misturado com PVC, PE, PS e borracha para melhorar suas propriedades físicas.
Três fatores que afetam o desempenho do CPE
Primeiro, o tipo de PE utilizado ---- CPE obtido a partir de polietileno de alto peso molecular tem alta viscosidade e resistência à tração, mas a adesão entre CPE e resina de PVC é baixa. O CPE obtido do polietileno de baixo peso molecular possui baixa viscosidade e resistência à tração, e o CPE obtido a partir de polietileno de alta densidade tem boa resistência ao calor.
Segundo: O tamanho das partículas de matéria-prima ----- O tamanho é pequeno demais para formar geléia ou CPE de aglomerado, e a distribuição de cloro é desigual quando o tamanho das partículas é muito grande, o que é difícil de dissolver em solventes orgânicos e o A faixa de tamanho de partícula é de 0,1-200 μm é a melhor.
Terceiro, o grau de cloração de CPE - quando o teor de cloro está abaixo de 25%, possui baixa compatibilidade com PVC e não pode ser usada como modificador; Quando o teor de cloro é superior a 40%, ele tem boa compatibilidade com o PVC e pode ser usado como plastificante sólido, não como modificador de impacto; O CPE com teor de cloro de 36-38% possui boa elasticidade e compatibilidade com o PVC, por isso é amplamente utilizado como modificador de impacto de PVC. Atualmente, o CPE com 35% de conteúdo de cloro é o mais amplamente utilizado. O CPE com cerca de 35% de conteúdo de cloro tem baixa cristalinidade e temperatura de transição vítrea, boa elasticidade de borracha e compatibilidade adequada com PVC. É amplamente utilizado como um modificador de impacto para produtos difíceis de PVC.
Tecnologia de produção de CPE
O CPE é produzido principalmente pelo método de suspensão, que pode ser dividido no método de fase aquoso e no método da fase do ácido clorídrico. O método da fase aquática possui alta taxa de utilização de gás cloro, teor de cloro estável no produto, mas corrosão grave do equipamento e grande quantidade de três resíduos. O método da fase do ácido clorídrico é o método de produção mais avançado, com conhecimento curto do processo, qualidade estável do produto e três resíduos baixos.
Seleção do modificador de impacto do CPE
1) Os modelos de CPE domésticos geralmente são identificados por 135a, 135b, 140b, 239c, etc. Os primeiros dígitos 1 e 2 representam a cristalinidade residual (valor TAC), 1 representa o valor TAC de 0-10%, 2 representa o Valor TAC> 10%, o segundo e o terceiro dígitos representam o teor de cloro, como 35 representa o teor de cloro de 35%, e o último dígito é a letra ABC, que é usada para representar o peso molecular do PE bruto, a a é o maior e C é o menor.
2) Efeito do peso molecular: o material CPE tipo A tem o maior peso molecular, e sua viscosidade derretida também é grande. Sua viscosidade é a melhor combinação com o PVC. Ele tem o melhor efeito de dispersão no PVC e pode formar um formulário de dispersão de rede ideal. Portanto, o material CPE tipo A geralmente é selecionado como o modificador de PVC.
3) Valor TAC: O valor TAC representa o conteúdo do cristal de PE e da forma amorfa na molécula de CPE, que reflete a distribuição uniforme dos átomos de cloro na molécula de CPE em certa medida. Um grande valor TAC indica que o segmento da cadeia de PE possui muitos cristais, enquanto o segmento da cadeia de PE tem baixa compatibilidade com o PVC. Um pequeno valor TAC indica que PE e PVC têm boa compatibilidade. Geralmente, o CPE com um valor TAC menor que 5 é selecionado como o agente de resistência ao impacto.
Efeito da adição de CPE no PVC
A força de impacto do PVC aumenta rapidamente com a adição de CPE quando a quantidade de CPE é inferior a 10 minutos, mas a força de impacto do PVC aumenta pouco quando a quantidade de CPE aumenta ainda mais. Portanto, como agente resistente ao impacto, a quantidade apropriada de CPE é de 8 a 10 phr. Ao mesmo tempo, com o aumento do CPE, a resistência à tração das misturas de PVC continua a diminuir e o alongamento no intervalo aumenta. Se a resistência for expressa pelo produto da resistência e alongamento da tração no intervalo, é óbvio que a resistência do PVC obviamente aumentará com o aumento da adição de CPE.
Algumas literaturas acreditam que, quando o conteúdo do CPE excede a solubilidade de saturação no PVC, o CPE é separado do PVC, formando uma estrutura de separação de micro-fase do PVC como mar e CPE como ilha, o que melhora bastante a força de impacto do PVC. Outros acreditam que quando o conteúdo do CPE excede 6 partes, o CPE pode formar uma rede na fórmula, que desempenha uma função de modificação de impacto, mas quando o conteúdo do CPE é baixo (como 1 parte), ele não pode formar uma rede em uma rede em O sistema de fórmula, não precipitará além de sua solubilidade saturada no PVC e tem pouco efeito de modificação de impacto na fórmula.
Efeito do CPE nas propriedades de processamento de PVC
Quando o número de CPE adicionado é menor que 5, é atrasado plasticando e, às 5, não afeta a plastificação do sistema de fórmula. Ele desempenha um papel na promoção da plastificação quando o CPE excede 5 partes. Com o aumento do CPE, o tempo de plastificação da fórmula se torna mais curto e mais curto, o torque máximo de plastificação e o torque do equilíbrio aumentam e a temperatura da plastificação diminui gradualmente.
O teor de cloro do CPE é de 35%e existem dois segmentos de cadeia em sua estrutura: um é o segmento da cadeia de cloro cujo átomo de hidrogênio é substituído pelo átomo de cloro, que tem uma estrutura forte e é semelhante ao PVC com boa compatibilidade; O outro é o segmento da cadeia de PE cujo átomo de hidrogênio não é substituído pelo átomo de cloro, que possui uma fraca polaridade estrutural e baixa compatibilidade com o PVC, que desempenha um papel de lubrificação externa entre o PVC e pode atrasar a plastificação do PVC.
A temperatura de transição vítrea do CPE é de cerca de 10 ℃, enquanto a do PVC é 80 ℃. Sob as condições de teste, o CPE mostra a tendência de amolecimento e plastificante viscosidade anterior e um pouco maior que o PVC. Quando a quantidade de CPE adicionada é pequena, a quantidade total de segmentos de cadeia polar com boa compatibilidade entre CPE e PVC é pequena, a lubrificação externa dos segmentos da cadeia de PE é dominante e a plastificação do sistema é atrasada. Com o aumento do CPE, o amolecimento precoce e plastificante de um grande número de moléculas de CPE e maior viscosidade promovem a viscosidade de todo o sistema de fórmula para aumentar, neste momento, o efeito do CPE na viscosidade de todo o material supera o externo Efeito de lubrificação do segmento da cadeia de PE em sua estrutura, para que todo o sistema de fórmula comece a se plastizar a uma temperatura mais baixa e desempenha um papel na promoção da plastificação do material.
Aplicação de CPE
1. Aplicação do material plastificado de CPE PVC à prova d'água em material enrolado à prova d'água. Devido às excelentes características do CPE, a resistência à tração do novo produto aumentou 80%, a força das lesões aumentou 50%e sua resistência mecânica mecânica, resistência à baixa temperatura, resistência ao envelhecimento e outras propriedades foram aprimoradas. É bem recebido pelo Departamento de Construção (incluindo 10% - 15% do CPE). O material de neoprene CPE à prova d'água e o neoprene CPE estireno-butadieno Material enrugado à prova d'água tem as vantagens de alta resistência, alta elasticidade, alta extensibilidade, resistência à corrosão, resistência à alta temperatura, resistência ao frio, resistência ao envelhecimento, retardância da chama, etc. Eles são o Nova geração de materiais impermeáveis ideais com um mercado amplo.
2. A produção de portas de plástico e janelas misturando CPE e PVC melhorou bastante sua elasticidade, resistência e desempenho de baixa temperatura e boa resistência ao clima, resistência ao calor e estabilidade química. Esse tipo de portas e janelas de plástico é barato, resistente à corrosão, colorido e brilhante, e tem vantagens excelentes sobre portas e janelas de liga de alumínio. Ele substituiu amplamente as portas e janelas de alumínio, e o mercado será cada vez mais amplo.
3. Aplicação na bainha do fio e do cabo: A adição de CPE pode melhorar seu desempenho negativo de combustão, desempenho antienvelhecimento e propriedades físicas e mecânicas. Também pode ser usado como o corpo principal para criar materiais de revestimento de fios e cabos com excelente desempenho.
4. Adicionar o elastômero CPE ao PE pode melhorar sua impressão, resistência à chama e flexibilidade. Depois de adicionar 5% de CPE ao HDPE, a adesão entre a mistura e a tinta aumentou três vezes. Depois de adicionar CPE à mangueira de PE para mineração, ele tem um bom retardamento de chama.
5. Aplicação do CPE como material principal: pode ser usado para fabricar mangueira com bom desempenho de resistência ao óleo, resistência ao ácido, resistência à flexão, resistência a ozônio e resistência ao freon, e é adequado para fabricar mangueira hidráulica, mangueira mais fria, mangueira de combustível, etc. A sola de couro de imitação feita com CPE como corpo principal tem excelente desempenho.
6. Aplicação do CPE na correia de transmissão: ele pode fabricar a correia de acionamento resistente ao calor e tem boa resistência ao inchaço do solvente não polar. A adesão e os tempos flexíveis da correia de acionamento feitos de CPE/NR/SBR e borracha são mais altos do que os da correia de transmissão feitos de borracha pura, estendendo assim a vida útil do serviço, e melhorando o encolhimento da borracha pura após o rolamento, e o A baixa permeabilidade da borracha no têxtil durante o rolamento do embrião de correia formadora é fácil de unir e outras propriedades do processo, o que melhora a resistência ao clima e a resistência à chama da correia de transmissão.
7. CPE misturado com outras borrachas: o CPE tem boa compatibilidade com uma variedade de borrachas. O CPE misturado com NR tem melhor resistência ao desgaste, resistência à fadiga, resistência ao ácido e resistência à alcalinidade. Comparado com NBR e CR, o CPE tem um preço mais baixo. A RCP e a NBR podem ser usadas juntas para melhorar a resistência ao óleo e a excelente resistência ao envelhecimento de calor e oxigênio, que pode ser usada para fabricar tubos de borracha resistentes a óleo e produtos de vedação resistentes a óleo.
