Le CPE est un polyéthylène chloré, qui est préparé par chloration du polyéthylène spécial à haute densité (HDPE). Il s'agit du produit du remplacement partiellement de l'atome d'hydrogène sur la chaîne moléculaire du HDPE par de l'atome de chlore. C'est de la poudre blanche après séchage et non toxique.
Formule moléculaire CPE: CH2-CHCL-CH2-CH2] n
Abréviation anglaise: CPE ou polyéthylène chloré CM (CPE) est un matériau en polymère saturé.
caractéristique
Étant donné que la molécule de CPE ne contient pas de double chaîne, il a une bonne résistance aux intempéries, une résistance aux flammes et une stabilité thermique, qui est supérieure au PVC, à faible coût et aux excellentes performances. Soluble dans les aromatiques et les hydrocarbures halogénés, insolubles dans les hydrocarbures aliphatiques, décomposés au-dessus de 170 ℃, et libéré du chlorure d'hydrogène. Il a une structure chimique stable, une excellente résistance au vieillissement, une résistance aux flammes, une résistance au froid, une résistance aux intempéries, une coloration libre, une résistance chimique, une résistance à l'ozone, une isolation électrique et une bonne compatibilité et processeur. Il peut être mélangé avec du PVC, du PE, du PS et du caoutchouc pour améliorer ses propriétés physiques.
Trois facteurs affectant les performances de CPE
Premièrement, le type de PE utilisé ---- CPE obtenu à partir de polyéthylène à haut poids moléculaire a une viscosité élevée et une résistance à la traction, mais l'adhésion entre le CPE et la résine PVC est faible. Le CPE obtenu à partir de polyéthylène à faible poids moléculaire a une faible viscosité et une résistance à la traction, et le CPE obtenu à partir de polyéthylène à haute densité a une bonne résistance à la chaleur.
Deuxièmement: la taille des particules de matière première ----- La taille est trop petite pour former de la gelée ou de l'agglomérat CPE, et la distribution du chlore est inégale lorsque la taille des particules est trop grande, ce qui est difficile à dissoudre dans les solvants organiques, et le La plage de taille des particules est de 0,1 à 200 μm est la meilleure.
Troisièmement, le degré de chloration de CPE - Lorsque la teneur en chlore est inférieure à 25%, elle a une mauvaise compatibilité avec le PVC et ne peut pas être utilisée comme modificateur; Lorsque la teneur en chlore est supérieure à 40%, elle a une bonne compatibilité avec le PVC et peut être utilisée comme plastifiant solide, et non comme modificateur d'impact; Le CPE avec une teneur en chlore de 36 à 38% a une bonne élasticité et une bonne compatibilité avec le PVC, il est donc largement utilisé comme modificateur d'impact PVC. À l'heure actuelle, le CPE avec une teneur en chlore à 35% est le plus largement utilisé. Le CPE avec environ 35% de teneur en chlore a une faible cristallinité et une température de transition en verre, une bonne élasticité en caoutchouc et une compatibilité appropriée avec le PVC. Il est largement utilisé comme modificateur d'impact pour les produits durs en PVC.
Technologie de production de CPE
Le CPE est principalement produit par la méthode de suspension, qui peut être divisé en méthode de phase aqueuse et méthode de phase acide chlorhydrique. La méthode de la phase aqueuse a un taux d'utilisation élevé de chlore gazeux, une teneur en chlore stable dans le produit, mais une corrosion grave de l'équipement et une grande quantité de trois déchets. La méthode de phase d'acide chlorhydrique est la méthode de production la plus avancée, avec des connaissances courtes du processus, une qualité de produit stable et de faibles déchets.
Sélection du modificateur d'impact CPE
1) Les modèles CPE domestiques sont généralement identifiés par tels que 135a, 135b, 140b, 239c, etc. Le premier chiffre 1 et 2 représentent la cristallinité résiduelle (valeur TAC), 1 représente la valeur TAC de 0-10%, 2 représente le Valeur TAC de> 10%, les deuxième et troisième chiffres représentent la teneur en chlore, comme 35, représente la teneur en chlore de 35%, et le dernier chiffre est la lettre ABC, qui est utilisée pour représenter le poids moléculaire de l'EP brut, un est le plus grand, et C est le plus petit.
2) Effet du poids moléculaire: le matériau CPE de type A a le plus gros poids moléculaire, et sa viscosité de fusion est également importante. Sa viscosité est le meilleur match avec PVC. Il a le meilleur effet de dispersion en PVC et peut former une forme de dispersion de réseau idéale. Par conséquent, le matériau CPE de type A est généralement sélectionné comme modificateur de PVC.
3) Valeur TAC: La valeur TAC représente la teneur en cristal PE et en forme amorphe dans la molécule de CPE, qui reflète la distribution uniforme des atomes de chlore sur la molécule de CPE dans une certaine mesure. Une grande valeur TAC indique que le segment de la chaîne PE a de nombreux cristaux, tandis que le segment de la chaîne PE a une mauvaise compatibilité avec le PVC. Une petite valeur TAC indique que PE et PVC ont une bonne compatibilité. Généralement, CPE avec une valeur TAC inférieure à 5 est sélectionné comme agent de résistance à l'impact.
Effet de l'ajout de CPE sur PVC
La résistance à l'impact du PVC augmente rapidement avec l'ajout de CPE lorsque la quantité de CPE est inférieure à 10 minutes, mais la résistance à l'impact du PVC augmente peu lorsque la quantité de CPE est encore augmentée. Par conséquent, en tant qu'agent résistant à l'impact, la quantité appropriée de CPE est de 8 à 10 phr. Dans le même temps, avec l'augmentation de CPE, la résistance à la traction des mélanges en PVC continue de diminuer et l'allongement à la rupture augmente. Si la ténacité est exprimée par le produit de la résistance à la traction et de l'allongement à la pause, il est évident que la ténacité du PVC augmentera évidemment avec l'augmentation de l'addition de CPE.
Certaines littératures croient que lorsque le contenu du CPE dépasse la solubilité de saturation en PVC, le CPE est séparé du PVC, formant une structure de séparation micro-phases du PVC comme mer et CPE comme île, ce qui améliore considérablement la force d'impact du PVC. D'autres croient que lorsque le contenu de CPE dépasse 6 parties, CPE peut former un réseau dans la formule, qui joue un rôle de modification d'impact, mais lorsque le contenu de CPE est faible (comme 1 partie), il ne peut ni former un réseau dans Le système de formule, il ne précipitera pas au-delà de sa solubilité saturée en PVC, et il a peu d'effet de modification d'impact dans la formule.
Effet du CPE sur les propriétés de traitement du PVC
Lorsque le nombre de CPE ajoutés est inférieur à 5, il est retardé de plastification et à 5, il n'a aucun effet sur la plastification du système de formule. Il joue un rôle dans la promotion de la plastification lorsque le CPE dépasse 5 parties. Avec l'augmentation de CPE, le temps de plastification de la formule devient de plus en plus court, le couple de plastification maximal et l'augmentation du couple d'équilibre, et la température de plastification diminue progressivement.
La teneur en chlore de CPE est de 35%, et il y a deux segments de chaîne dans sa structure: l'une est le segment de la chaîne de chlore dont l'atome d'hydrogène est remplacé par l'atome de chlore, qui a une structure forte et est similaire au PVC avec une bonne compatibilité; L'autre est le segment de la chaîne PE dont l'atome d'hydrogène n'est pas remplacé par l'atome de chlore, qui a une faible polarité structurelle et une mauvaise compatibilité avec le PVC, qui joue un rôle de lubrification externe entre le PVC et peut retarder la plastification du PVC.
La température de transition du verre de CPE est d'environ 10 ℃, tandis que celle du PVC est de 80 ℃. Dans les conditions d'essai, CPE montre la tendance à l'adoucissement et à la plastification plus tôt et une viscosité légèrement plus élevée que le PVC. Lorsque la quantité de CPE ajoutée est faible, la quantité totale de segments de chaîne polaire avec une bonne compatibilité entre le CPE et le PVC est faible, la lubrification externe des segments de chaîne PE est dominante et la plastification du système est retardée. Avec l'augmentation de CPE, l'adoucissement précoce et la plastification d'un grand nombre de molécules CPE et une viscosité plus élevée favorisent la viscosité de l'ensemble du système de formule pour augmenter, à l'heure actuelle, l'effet de CPE sur la viscosité de l'ensemble du matériau surmonte l'extérieur Effet de lubrification du segment de la chaîne PE dans sa structure, de sorte que l'ensemble du système de formule commence à se plaigner à une température plus basse et joue un rôle dans la promotion de la plastification du matériau.
Application de CPE
1. Application du matériau enroulé étanche PVC PVC CPE dans un matériau enroulé étanche. En raison des excellentes caractéristiques du CPE, la résistance à la traction du nouveau produit a augmenté de 80%, la résistance à la déchirure a augmenté de 50%, et sa résistance mécanique,, sa faible résistance à la température, sa résistance au vieillissement et d'autres propriétés ont été améliorées. Il est bien reçu par le département de la construction (dont 10% - 15% de CPE). Le matériau enroulé étanche en néoprène CPE et le néoprène CPE Styrène-Butadiène en caoutchouc étanche enroulé des matériaux enroulés ont les avantages d'une forte résistance, d'une élasticité élevée, d'une extensibilité élevée, d'une résistance à la corrosion, d'une résistance à haute température, d'une résistance au froid, d'une résistance au vieillissement, d'un retard de flamme, etc. Nouvelle génération de matériaux imperméables idéaux avec un large marché.
2. La production de portes en plastique et de fenêtres en mélangeant CPE et PVC a considérablement amélioré leur élasticité, leur ténacité et leurs performances à basse température, et une bonne résistance aux intempéries, une résistance à la chaleur et une stabilité chimique. Ce type de portes et de fenêtres en plastique est bon marché, résistant à la corrosion, colorée et lumineuse, et présente des avantages exceptionnels par rapport aux portes et fenêtres en alliage en aluminium. Il a largement remplacé les portes et les fenêtres en aluminium, et le marché sera de plus en plus large.
3. Application dans la gaine du fil et du câble: l'ajout de CPE peut améliorer ses performances de combustion négative, ses performances anti-âge et ses propriétés physiques et mécaniques. Il peut également être utilisé comme corps principal pour fabriquer des matériaux de revêtement de fil et de câble avec d'excellentes performances.
4. L'ajout d'élastomère CPE dans l'EP peut améliorer son imprimabilité, sa résistance aux flammes et sa flexibilité. Après avoir ajouté 5% de CPE dans le HDPE, l'adhésion entre le mélange et l'encre a augmenté de trois fois. Après avoir ajouté du CPE dans le tuyau PE pour l'exploitation minière, il a un bon retard de flamme.
5. Application de CPE comme matériau principal: il peut être utilisé pour fabriquer un tuyau avec de bonnes performances de résistance à l'huile, de résistance aux acides, de résistance à la flexion, de résistance à l'ozone et de résistance au freon, et convient à la fabrication de tuyaux hydrauliques, de tuyaux plus frais, de tuyaux de carburant, etc. La semelle en cuir d'imitation à base de CPE car le corps principal a d'excellentes performances.
6. Application de CPE dans la courroie d'entraînement: il peut fabriquer une courroie d'entraînement résistante à la chaleur et a une bonne résistance au gonflement de solvant non polaire. Les temps d'adhésion et de flexion de la courroie d'entraînement en CPE / NR / SBR et du caoutchouc sont plus élevés que ceux de la courroie d'entraînement en caoutchouc pur, prolongeant ainsi la durée de vie, et améliorant le retrait du caoutchouc pur après le roulement, et le Une mauvaise perméabilité du caoutchouc dans le textile lors du roulement de l'embryon de ceinture de formation est facile à se lier et d'autres propriétés de processus, ce qui améliore la résistance aux intempéries et la résistance aux flammes de la courroie d'entraînement.
7. CPE mélangé avec d'autres caoutchoucs: CPE a une bonne compatibilité avec une variété de caoutchoucs. Le CPE mélangé à NR a une meilleure résistance à l'usure, une résistance à la fatigue, une résistance aux acides et une résistance à l'alcalinité. Par rapport à NBR et CR, CPE a un prix inférieur. La RCR et le NBR peuvent être utilisées ensemble pour améliorer la résistance à l'huile et une excellente résistance au vieillissement de la chaleur et de l'oxygène, qui peuvent être utilisées pour fabriquer des tubes en caoutchouc résistant à l'huile et des produits d'étanchéité résistants à l'huile.
