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第26卷第12期高分子材料科学与工程Vol.26,No.12
2010年12月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGDec.2010

PVC/TPU共混材料的制备及性能

肖欢,李侃社,丁胜春
(西安科技大学化学与化工学院,高分子研究所,陕西西安710054)

摘要:采用机械共混的方法制备了聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)共混物,进而通过与无机填料的填充复
合,成功制备了PVC/TPU/高岭土复合材料,实现了PVC的增强增韧。探讨了TPU、热稳定剂、无机填料等对PVC/
TPU共混材料力学性能和耐油耐溶剂性能的影响,分析了共混物的流变性能和热失重情况,并观察了共混物的断面形
貌特征。结果表明,PVC/TPU/改性高岭土为80/16/4,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为8份,有机锡热稳定剂为3份时,综
合性能大幅度提高:其拉伸强度比PVC提高了14倍,断裂伸长率提高了126倍,无缺口冲击强度提高了397倍,热
稳定性和加工性能也得到改善。

关键词:聚氯乙烯;热塑性聚氨酯弹性体;共混;增韧
中图分类号:TQ325.3文献标识码:A文章编号:10007555(2010)12014404

聚氯乙烯(PVC)是一种性能优良,价格低廉的通稳定剂5份,硬脂酸钙1份,硬脂酸锌1份,硬脂酸+
用树脂,但因其耐缺口冲击性,加工性,热稳定性等存石蜡1份。将PVC和助剂混合均匀,在100预塑化
在不足,故须对PVC进行增韧改性[1]。热塑性聚氨酯15min,将预塑化的PVC和TPU混合均匀,在160
弹性体(TPU)中既含有柔性软链段又含有刚性硬链~170于双辊塑炼机上塑炼15min~20min,塑炼
段[2],即使无化学交联结构也表现出了橡胶弹性[3]。成2mm胶片,于平板硫化机上压片制样。
TPU与PVC共混时,TPU可以作为PVC大分子增塑1.3性能测试与表征
剂,能有效降低TPU的成本和改善TPU阻燃性。两1.3.1拉伸强度、断裂伸长率测试:采用4302型In
者共混可改善PVC材料的韧性,抗冲击性能和加工流strorn电子万能材料试验机,按GB/T528-1998室温
动性[4,5]。TPU弹性体在提高材料韧性的同时,却使测试。
强度、模量等大幅度下降,而刚性无机填料可提高1.3.2无缺口冲击性能测试:按GB/T1043.1-
PVC的强度。TPU和填料配合使用,可协同增韧、增2008,采用吴忠材料实验机厂生产的XJ40A悬臂梁
强PVC。本文采用机械共混的方法制备了PVC/式冲击试验机室温测试。
TPU/高岭土复合材料,实现了对PVC的增强增韧。1.3.3耐油耐溶剂性能测试:按硫化橡胶耐液体试
验方法进行测试。
实验部分
11.3.4熔体流动速率测试:参照GB3682-1983进行
1.1主要原材料测试。
PVC:SG5,齐鲁石化;TPU:58213,58188,美国1.3.5热重分析:在美国TA公司生产的Q600SDT
诺誉化工公司;DBTDL:化学纯,天津福晨试剂厂;
型热分析仪上进行,升温速度为10K/min,N2流量为
DOP:化学纯,天津天大试剂厂;复合铅盐、硬脂酸、硬30mL/min。
脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡、、轻质、高岭土工
SiO2CaCO3:1.3.6共混物拉伸断面形貌观察:断面喷金,用扫描
业品。
电子显微镜(JSM6460LV型,日本电子公司)观察。
1.2试样制备
制样基本配方:PVC+TPU=100份,DOP12份,2结果与讨论

收稿日期:20091024
基金项目:陕西省教育厅自然科学专项(06JK241),高分子材料工程国家重点实验室开放课题基金,陕西省13115科技创新工程重大专项
(2009ZDKG62)资助
通讯联系人:李侃社,主要从事高分子材料与合成化学研究,Email:[e-mail];[e-mail]
第12期肖欢等:PVC/TPU共混材料的制备及性能145

2.1聚氨酯类型和含量对共混物力学性能和耐油耐TPU软段含量高于聚醚型,而且酯键的亲和力比醚键
溶剂性能的影响大,所以聚酯型TPU更适合与PVC共混。
Fig.1为有机锡5份时,聚酯型和聚醚型TPU与随着TPU含量的增加,共混物的拉伸强度逐渐
PVC共混物的力学性能与TPU含量的关系曲线。聚下降,断裂伸长率缓慢增加,在TPU为16份时增加速
酯型TPU总体优于聚醚型TPU,这是由于共混物的度很快,冲击强度一直上升,在16份~20份时,达最
相容性主要来自TPU软段和PVC链段。TPU硬段大。TaB.1表明TPU的耐油性好,质量和体积变化率
含量增加,硬段