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交联PVC的强度和刚度比线性PVC的高,但是韧性要差。交联PVC泡沫的热稳定温度为120oC。所以在和环氧预浸料共同使用时,需要注意PVC的热蠕变性能。使用温度范围为-240oC- 80oC,并且能够耐多种化学物质腐蚀。尽管PVC泡沫是可燃材料,但阻燃型的PVC泡沫可用于有严格防火要求的结构中,例如列车车厢等。但是需要注意的是PVC在燃烧以后,会产生HCl。
PVC泡沫耐苯,所以能够和聚酯树脂共同使用。PVC泡沫主要用在一些不需要压力罐的工艺中。选择固化工艺方法时,应虑及PVC泡沫在温度升高时会释放气体,在采用RTM工艺时需要注意。交联PVC泡沫通常用于船底、舷部、甲板、舱壁及上层建筑中。主要厂商有Airex和Diab公司,有多种不同的型号和密度可供选择。
PMI泡沫:在相同密度的条件下,PMI是强度和刚度最高的泡沫材料。其高温下耐蠕变性能使得该泡沫能够适用高温固化的树脂和预浸料。PMI泡沫经适当的高温处理以后,能满足190oC的固化工艺对泡沫尺寸稳定性的要求,适用与环氧或BMI树脂共固化的夹层结构构件中。PMI泡沫是采用固体发泡工艺制作,其为孔隙基本一致、均匀的100%闭孔泡沫。市场上有国内供货生产的苔藓新材料有限公司的苔藓PMI泡沫、德国德固赛生产的pmi等。
PMI泡沫塑料是比强度、比模量最高的一种夹层结构芯材,因为价格昂贵,主要应用于航空、航天、军事等领域;只有降低其成本,它才能在广大民用领域得到更多的应用。苔藓新材料有限公司成提供普通民用产品用得起的PMI夹芯泡沫。
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硬质交联PVC泡沫塑料的制备
以聚氯乙烯(PVC)为基体,马来酸酐为接枝剂,异氰酸酯、三聚氰胺为交联剂,制备出性能优异的硬质交联PVC泡沫塑料;通过红外光谱、热失重和热机械分析及凝胶含量测定对硬质交联PVC泡沫塑料进行分析,证实交联反应发生在水煮工艺阶段,玻璃化转变温度在180℃左右;研究了马来酸酐用量对硬质交联PVC泡沫塑料凝胶含量的影响,马来酸酐的用量在塑化成型阶段对交联度的影响较小,硬质交联PVC泡沫塑料的凝胶含量随着马来酸酐用量的增加而增大;用光学显微镜对硬质交联PVC泡沫塑料的泡孔直径进行了测量。结果表明,硬质交联PVC泡沫塑料的泡孔直径分布较为均匀,密度为60 kg/m3的泡孔直径主要分布在100~130μm,密度为90 kg/m3的泡孔直径主要分布在70~80μm;测定了硬质交联PVC泡沫塑料的力学性能,结果显示,其具备同瑞士Airex C70产品相当的力学性能。
PVC糊树脂对交联PVC泡沫塑料的影响
通过水煮发泡制备交联聚氯乙烯泡沫塑料,讨论了聚氯乙烯(PVC)糊树脂对泡沫制备过程中经制糊、模压和发泡工艺得到的产物的影响,研究了PVC糊树脂对制备的交联PVC泡沫压缩性能的影响。结果表明:制备交联聚氯乙烯泡沫塑料适宜的糊黏度是4~9Pa.s;PVC糊树脂的K值较大或水萃取液pH值呈碱性可有效防止模压过程中PVC的降解;PVC糊树脂的水萃取液pH值呈碱性可催化发泡反应,有利于得到低密度泡沫且缩短发泡时间;随着其K值增加,制备的泡沫压缩强度增大,但是K值过大时,制备的泡沫泡孔较大,压缩强度反而降低,适宜的K值为70~80。
辐射交联配方设计:
辐射交联是指在高辐射能量作用下,于常温常压下,高分子结构发生变化,产生自由基,进而在大分子链之间形成化学键的过程。 与化学交联相比,辐射交联不用交联剂,可以不引入其他物质;可在室温中常压下进行,因而塑料制品不发生变形。
1、辐射交联反应基理 辐射交联通常为自由基链式反应。
2、增敏剂 增敏剂又称增感剂,其作用可使交联反应中的非链式反应转变为链式反应,增大交联反应的比例,从而降低降解反应的比例,提高反应的G值,并可适当降低交联剂的用量。
3、敏化剂 敏化剂的作用是加速辐射交联反应,其工作原理为进行能量传递,以有效地利用辐射能,从而降低辐射剂量,达到节能目的。敏化剂本身一般不参加反应,或参加反应而不成为交联网路的组成部分。
化学交联配方设计:
化学交联是指交联剂在一定温度下分解产生自由基,引发聚合物大分子之间发生化学反应,从而形成化学键的过程。化学交联需要有交联剂存在,并在一定温度下进行。按交联剂种类不同,主要分为:有机过氧化物交联、有机硅交联、叠氮化物交联及离子交联(盐交联)等。
1、化学交联的反应基理 交联剂不同,其交联原理也不相同。
2、常用交联剂品种 常用交联剂有:有机过氧化物类交联剂、硅烷类交联剂、叠氮类交联剂、其他交联剂和助交联剂等。
3、化学交联配方设计原则
(1)交联剂与助交联剂并用效果好。
(2)依温度选择交联剂为防止交联剂过早发生分解导致交联,交联最好与成型同步进行,即分解温度要与加工温度相匹配。
(3)填料对交联剂的影响
(4)其他助剂对交联剂的影响防老剂加入会影响交联效率,需并用a-N-苯基萘胺和二苯基对苯二胺。
(5)硅烷交联配方设计要点主要有交联剂、引发剂和催化剂三部分组成。
电缆行业生产交联电缆的工艺方式分为三类:
包括饱合蒸气交联、惰性气体交联、熔盐交联、硅油交联,国内均采用第二种即干法化学交联。
惰性气体交联:干法化学交联。传热媒体为氮气(惰性气体),交联聚乙烯电气性能优良、生产范围可达500KV级。
即温水交联,采用加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料,通过1 2的挤出方式完成异体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后,将已冷却装盘的绝缘线芯浸入85-95℃热水中进行水解交联,由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量。一般最高电压等级仅达10KV。
即物理交联,采用经过改性的聚乙烯绝缘料,将冷却后的绝缘线芯,均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。辐照交联电缆料中不加入交联剂,在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层,通过能量转换产生交联反应的,因为电子带有很高的能量,而且均匀地穿过绝缘层,所以形成的交联键结合能量高,稳定性好。表现出的物理性能为,耐热性能优于化学交联电缆。但由于受加速器能量级的限制(一般不超过3.0Mev电子束有效穿透厚度为10mm以下,考虑几何因数,生产电缆的电压等级仅能达到10KV,优势在6KV以下。
一种化学交联、辐照交联功能母粒子的应用方法
太仓大豪实业有限公司研制了多种聚乙烯电缆用交联功能母粒子,可在普通聚乙烯电缆料粒子中加入少量本功能母粒子,挤出的电缆即可成为交联电缆。
电缆交联功能母粒子分为三种:化学交联功能、电子束辐照交联功能、紫外光辐照交联功能。
1、化学交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125Y,
DH-125Y化学交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。电线电缆厂只需采购市场上通用的LLDPE聚乙烯普通塑胶粒子,如LLDPE 7042等等。在25公斤LLDPE 7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125Y功能母粒子,用手工翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产35KV及以下的交联电线电缆。
2、电子束辐照交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125DF
DH-125DF电子束辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。电线电缆厂只需采购市场上通用的LLDPE聚乙烯普通塑胶粒子,如LLDPE 7042等等。在25公斤LLDPE 7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125DF功能母粒子,用手翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,经电子束辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产环境长期工作温度在125℃的交联电线电缆。
3、紫外光辐照交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125ZF,
DH-125ZF紫外光辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。电线电缆厂只需采购市场上通用的LLDPE聚乙烯普通塑胶粒子,如LLDPE 7042等等。在25公斤LLDPE 7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125ZF功能母粒子,用手翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,经紫外光辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产长期工作环境温度在125℃的交联电线电缆。
优点;
1、省钱:
降低成本,电缆生产厂直接使用,比市场采购进来的化学、辐照交联聚乙烯电缆专用料粒子价格便宜1500~3000元/吨。
2、省时;
电缆生产厂采购化学、辐照交联聚乙烯电缆专用料粒子需要询价、订购,生产、运输的一周左右的时间周期。用DH-125功能母粒子时,在决定生产计划后,5分钟准备就可直接进行电缆生产。
3、通用性,
电缆生产厂可自已调节品种,软硬度:DH-125功能母粒子,不但能加入普通聚乙烯PE粒子中,也可加入到不具备交联性的普通电缆料粒子中,使原本不具备交联性能的普通塑胶电缆粒子,变为交联塑胶粒子。