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2025 / 01 / 26

传统 PVC 增韧剂:氯化聚乙烯(CPE)全面剖析

氯化聚乙烯(CPE)作为一种传统且应用广泛的 PVC 增韧剂,凭借其独特的性能特点,在 PVC 加工领域占据重要地位。

一、CPE 的结构结构特点:CPE 是由高密度聚乙烯(HDPE)经过氯化反应制得的一种高分子材料。氯含量是影响 CPE 性能的关键因素,一般氯含量在 30% - 40% 之间。

二、CPE 对 PVC 的增韧原理

CPE 具有橡胶弹性,当它添加到 PVC 中,在 PVC 基体中形成分散相。在受到外力冲击时,CPE 的橡胶相区域能够发生弹性形变,吸收大量能量。同时,橡胶相粒子可以作为应力集中点,引发周围 PVC 基体产生银纹和剪切带,银纹和剪切带的发展与相互作用消耗能量,阻止裂纹的快速扩展,从而提高 PVC 的韧性。

相容性与界面作用:CPE 与 PVC 具有一定的相容性,能够在两者之间形成良好的界面结合。这种界面结合力有助于应力在 CPE 橡胶相和 PVC 基体之间有效传递,使增韧效果得以充分发挥。适当的界面作用既保证了 CPE 在 PVC 中均匀分散,又能使两者协同抵抗外力,提升材料整体性能。

三、CPE 在 PVC 制品中的应用场景

门窗型材:是 CPE 增韧 PVC 应用最为广泛的领域之一。CPE 的增韧作用使型材在受到外力冲击时不易破裂,提高了门窗的安全性和耐久性。保持颜色和性能的稳定性,不易出现老化、褪色等问题。

管材管件:在 PVC 管材管件生产中,CPE 常用于生产排水管道、电线电缆护套管等。对于排水管道,需要管材具有一定的韧性,以适应不同的安装环境和抵抗可能的外力冲击。在电线电缆护套管中,CPE 不仅提供增韧效果,还能增强管材的阻燃性能,保障电线电缆的安全使用。

石塑板材:石塑板材常用于建筑装饰、广告制作等领域,对硬度和刚性有较高要求,但同时也需要具备一定的韧性以防止脆裂。添加适量的 CPE 增韧剂后,石塑板材的冲击强度得到明显提高。

CPE 增韧剂在 PVC 生产中的局限性

1. 要达到理想增韧效果,可能需较高添加量,整体原料成本增加。

2. CPE 自身强度逊于 PVC,添加后会稀释 PVC 基体强度,导致拉伸强度下降。在对拉伸强度要求高的 PVC 制品,如建筑结构件、工业承重管材中,过量添加 CPE 会使制品难以承受拉伸应力,在使用中易断裂

3. CPE 易老化。高温时,CPE 分子链降解,削弱增韧效果;紫外线照射下,CPE 发生光氧化反应,使 PVC 制品表面变色、粉化、龟裂,降低韧性与机械性能。如户外 PVC 广告牌,受阳光照射,CPE 老化致其变脆、破裂。

4. CPE的玻璃化温度Tg为-25℃,低温下会失去增韧效果。

5. CPE 加工对温度要求严苛。温度过高,CPE 分解,释放氯化氢气体,腐蚀设备并影响制品性能;温度过低,CPE 与 PVC 相容性差,分散不均,制品出现缺陷,如表面粗糙、内部结构不均。

 


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