透明耐寒PVC复合材料的制备及结构性能研究

摘要

本文通过物理共混的方法，采用三种聚酯型TPU(NX-60A、3360A和TB-82AD)、四种聚醚型TPU(ER-80A、Bayer60A、1085A和Bayer70A)及聚酯型/聚酯型(NX-60A/3360A)、聚醚型/聚醚型(ER-80A/Bayer60A)和聚酯型/聚醚型(NX-60A/Bayer60A)二元复配TPU对PVC进行改性研究。通过透光率雾度测定仪、电子万能试验机、冲击试验机、热失重分析仪、差示扫描量热仪和扫描电镜等，系统研究了共混物的透明性能、力学性能、耐寒性能、稳定性能等，结果如下:
　　(1)选用三种增塑剂(DINCH，TOTM和ATBC)与PVC共混，三种共混物的透明性良好，透光率分别为87.8％、88.7％和87.0％，雾度分别为11.6％、11.0％和13.7％，玻璃化转变温度分别为-29.6℃，-23.3℃和-27.3℃，本文选用DINCH作为PVC的增塑剂。
　　(2)NX-60A、Bayer60A含量在0-15％时，共混物能够保持透明;随着TPU含量的增加，PVC/NX-60A、PVC/Bayer60A两种共混物的拉伸强度降低，断裂伸长率和低温冲击强度升高。NX-60A、Bayer60A添加量为7％时，共混物玻璃化转变温度相比纯PVC分别降低了6.4℃，8.0℃。
　　(3)两种聚酯型TPU(NX-60A/3360A)复配，PVC/NX-60A/3360A共混物的拉伸强度降低，断裂伸长率和低温冲击强度升高。当NX-60A∶3360A=2∶1时改性效果最好，在添加量为7％时透光率和雾度分别为76.8％、21.7％，玻璃化转变温度相比纯PVC降低了5.5℃。
　　(4)两种聚醚型TPU(ER-80A/Bayer60A)复配，PVC/ER-80A/Bayer60A共混物的拉伸强度降低，低温冲击强度升高，断裂伸长率先升高后降低，在TPU含量为7％时达到最大。当ER-80A∶Bayer60A=1∶2时改性效果最好，在添加量为7％时透光率和雾度分别为76.6％、21.6％，玻璃化转变温度相比纯PVC降低了8.3℃。
　　(5)聚酯聚醚型TPU(NX-60A/Bayer60A=2/1)复配，PVC/NX-60A/Bayer60A共混物的拉伸强度降低，断裂伸长率和低温冲击强度升高。透光率雾度均能达到透明的要求。在添加量为7％时透光率和雾度分别为78.8％、14.3％，玻璃化转变温度相比纯PVC降低了7.5℃。
　　(6)PVC/NX-60A、PVC/Bayer60A、PVC/NX-60A∶3360A=2∶1、PVC/ER-80A∶Bayer60A=1∶2和PVC/NX-60A∶Bayer60A=2∶1共混物能达到医用气管插管的要求:透光率大于75.0％，雾度小于25.0％，拉伸强度大于16.0MPa，断裂伸长率大于200％，低温冲击强度大于25.2KJ/m2，玻璃化转变温度低于-30℃。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 聚氯乙烯概述

1．1．1 聚氯乙烯发展历史

1．1．2 聚氯乙烯性质及用途

1．1．3 聚氯乙烯改性基本配方

1．2 PVC改性研究进展

1．2．1 PVC／橡胶共混体系

1．2．2 PVC／热塑性弹性体共混体系

1．2．3 PVC／热塑性树脂共混体系

1．2．4 PVC／无机刚性粒子共混体系

1．3 TPU概述

1．3．1 TPU简介

1．3．2 TPU研究进展及应用

1．4 共混物相容性研究

1．5 共混物透明性研究

1．6 共混物耐寒性研究

1．7 本文研究的目的和意义

1．8 本文研究的主要内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料

2．2 实验设备及仪器

2．3 试样制备

2．3．1 PVC原料的制备

2．3．2 PVC／TPU共混物的制备

2．3．3 PVC／NX-60A／3360A共混物的制备

2．3．4 PVC／ER-80A／Bayer60A共混物的制备

2．3．5 PVC／NX-60A／Bayer60A共混物的制备

2．4 共混物性能测试与表征

2．4．1 透明性能测试

2．4．2 拉伸性能测试

2．4．3 硬度测试

2．4．4 低温性能测试

2．4．5 热失重分析(TGA)测试

2．4．6 差示量热扫描(DSC)测试

2．4．7 扫描电镜(SEM)观察

第三章 材料的选择

3．1 PVC型号的选择

3．2 TPU的选择

3．3 增塑剂的选择

3．3．1 透明性能测试

3．3．2 力学性能测试

3．3．3 耐寒性能测试

第四章 二元共混物的制备与性能研究

4．1 PVC／TPU(聚酯型)共混物的性能研究

4．1．1 透明性能测试

4．1．2 力学性能测试

4．1．3 耐寒性能测试

4．1．4 硬度测试

4．1．5 稳定性能测试

4．1．6 扫描电镜观察

4．2 PVC／TPU(聚醚型)共混物的性能研究

4．2．1 透明性能测试

4．2．2 力学性能测试

4．2．3 耐寒性能测试

4．2．4 硬度测试

4．2．5 稳定性能测试

4．2．6 扫描电镜观察

第五章 三元共混物的制备与性能研究

5．1 PVC／NX-60A／3360A共混物的性能研究

5．1．1 透明性能测试

5．1．2 力学性能测试

5．1．3 耐寒性能测试

5．1．4 稳定性能测试

5．1．5 扫描电镜观察

5．2 PVC／ER-80A／Bayer 60A共混物的性能研究

5．2．1 透明性能测试

5．2．2 力学性能测试

5．2．3 耐寒性能测试

5．2．4 稳定性能测试

5．2．5 扫描电镜观察

5．3 PVC／NX-60A／Bayer 60A共混物的性能研究

5．3．1 透明性能测试

5．3．2 力学性能测试

5．3．3 耐寒性能测试

5．3．4 稳定性能测试

5．3．5 扫描电镜观察

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及已发表的学术论文

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