聚偏氯乙烯结构性能、加工及应用
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PVC材质的熔点1. 介绍PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料,广泛应用于建筑、家居、电子、医疗和汽车等领域。
了解PVC的熔点对于正确使用和加工该材料非常重要。
本文将介绍PVC材质的熔点以及与之相关的信息。
2. PVC的结构和特性PVC是由氯乙烯(vinyl chloride)分子经过聚合反应形成的聚合物。
其化学结构如下所示:PVC具有以下特性:•耐化学腐蚀性:PVC具有出色的耐酸、耐碱和耐腐蚀性能,可以在多种化学环境下使用。
•高强度:PVC的强度高,可以用于制作各种结构和零件。
•耐热性:PVC能够在较高的温度下保持较好的稳定性。
•绝缘性:PVC是一种良好的绝缘材料,广泛应用于电线和电缆的绝缘层。
•耐候性:PVC可以经受大部分自然环境中的气候变化,不易老化和变质。
3. PVC的熔点PVC的熔点是指PVC材料从固态转变为液态的温度。
熔点是PVC材料性质的重要指标之一。
PVC的熔点取决于其分子结构和分子量。
一般来说,PVC的熔点范围在75°C至200°C之间。
具体的熔点取决于PVC的类型和添加剂的种类与含量。
例如,聚偏氯乙烯(PVC-P)的熔点通常在75°C至105°C之间,而塑化剂添加后的可塑化聚氯乙烯(PVC-P)的熔点范围通常较低。
4. 影响熔点的因素PVC的熔点受到以下几个因素的影响:4.1 分子量PVC的分子量与其熔点有关。
分子量越高,链段间的相互作用越强,因此熔点也相对较高。
4.2 添加剂PVC的熔点可以通过添加剂的种类与含量进行调节。
例如,塑化剂的添加可以显著降低PVC的熔点。
4.3 晶形结构PVC材料的晶形结构也会影响其熔点。
PVC可以存在两种不同的晶形结构:正交晶形与单轴型晶形。
正交晶形具有较高的熔点,而单轴型晶形具有较低的熔点。
5. 应用范围PVC的熔点决定了其在不同领域的应用范围。
由于PVC具有良好的耐热性和绝缘性能,因此广泛应用于电线和电缆、管道和建筑材料等领域。
PVDC(聚偏氯乙烯)薄膜百为PVC市场网编辑2007-1-16【大中小】评论:0条【收藏】【留言】摘要:PVDC对氧、水均具有良好的阻隔性,不足的是其成膜性及单独成膜强度差,成本高延伸阅读·5月份国内PVC市场展望·PVC下游如何迎接即将到来的传统旺季·PVC市场操作人士心态真好吗?·PVC一周行情综述·PVC缘苑上游一周动态综述·PVC一周行情综述·PVC上游一周动态综述一、PVDC的特性PVDC即聚偏二氯乙烯,其树脂呈淡黄色、粉末状,其制品除塑料的一般性能外,还具有自熄性、耐油性、保味性以及优异的防潮、防霉等性能,同时具有优良的印刷和热封性能(在120-158℃)。
PVDC对氧、水均具有良好的阻隔性,不足的是其成膜性及单独成膜强度差,成本高。
尽管如此,从综合阻隔性能上看,PVDC仍是当今世界上塑料包装中最好的一种包装材料。
它既不同于聚乙烯醇随着吸湿增加而使阻气性急剧下降,也不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差。
它是一种阻湿、阻气皆优的高阻隔性能材料,因此,受到发达国家食品和医药包装业的高度重视。
PVDC燃烧特性:很难燃烧,火焰呈黄色、端部绿色,离火即灭,燃烧时软化,类似蔗糖,当它碳化时膨胀。
裂解时放出单体和氯化氢成为一股强酸性白烟,有特殊气味。
目前市售的PVDC树脂有两大类。
成型级PVDC是粉末状的二氯乙烯同氯乙烯的共聚物,加入稳定剂、增塑剂等塑料助剂后可以挤出、注塑、搪塑等成型。
涂布级的PVDC是偏二氯乙烯同丙烯酸酯单体的共聚物。
共聚过程是乳液聚合。
PVDC乳液涂布的薄膜也叫K涂膜。
实验证明,在224小时内,温度为30."8℃,相对湿度为90%的条件下,在每平方米的面积上,PVDC膜的透氧率低于26."4ml,而尼龙为40."3ml左右,乙烯为3875~13020ml。
从这组数字的比较中可以看出,PVDC的阻隔性能是普通包装材料的几倍、几十倍甚至几百倍。
PVDF性能及对锂电池性能的影响聚偏氯乙烯(PVDF)是一种特殊的高性能聚合物材料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、机械强度、绝缘性质和耐候性等特点。
PVDF在锂电池领域的应用非常广泛,主要有电解质、隔膜和电极材料等方面。
首先,PVDF作为电解质材料,因其具有良好的耐化学腐蚀性和离子导电性能成为锂电池中重要的组成部分。
PVDF作为锂盐的添加剂,可以提高电解液的导电性能和离子传输效率,从而提高锂电池的循环稳定性和能量密度。
另外,PVDF作为电解质材料还具有较高的电化学稳定性和较低的导电阻抗,可以有效减少电池内部的能量损失,提高电池的充放电效率和容量。
其次,PVDF作为锂电池隔膜的材料,具有较高的机械强度、热稳定性和耐化学腐蚀性,可以保证锂电池的安全性和循环寿命。
PVDF隔膜材料具有优良的微孔结构和较低的电阻率,可以有效防止正负极之间的直接接触和短路,同时保证锂离子和电子的传输。
此外,PVDF隔膜材料还具有良好的润湿性和可渗透性,可以增加锂离子在电解液和电极之间的传输速率,提高锂电池的功率密度和循环性能。
再次,PVDF作为锂电池电极材料,主要用于制备锂离子电池的正极材料。
PVDF具有较高的热稳定性和化学稳定性,可以耐受正极材料在高温下的反应。
此外,PVDF还具有良好的可溶性和可处理性,可以方便地与其他材料进行混合和复合,以提高正极材料的电化学性能。
PVDF还具有一定的导电性,可以提高锂离子在电极活动材料中的传输速率,增加锂电池的充放电速率和倍率性能。
总的来说,PVDF作为一种高性能聚合物材料,对锂电池的性能具有重要的影响。
PVDF作为电解质材料可以提高锂电池的导电性能和循环稳定性;作为隔膜材料可以保证锂电池的安全性和循环寿命;作为电极材料可以提高锂电池的充放电速率和倍率性能。
随着锂电池技术的不断发展,PVDF材料在锂电池领域的应用前景将更广阔。
常见树脂的结构性能与用途一、聚乙烯(PE)结构:分子架构为线型或支链型结构。
1.结构2.性能优点:①PE是非极性高分子聚合物,故对水蒸气的透过率低,具很好的防潮性②分子中既无双键,也无活性基团和杂原子,故化学性质稳定,能耐水、耐酸碱水溶液,室温下不溶于任何有机溶剂③优良热粘合性和热封性能④耐寒性好,低温下机械性能变化极小,脆化温度一般在-30度以下⑤较好的耐辐射和电绝缘性缺点:①主要是气密性不良,对气体和有机蒸气的透过率较大②强度和耐热性不高③容易受光、热和氧的作用而引起降解。
(抗氧剂,光、热稳定剂)④耐环境应力开裂性较差,不耐浓硫酸、浓硝酸及其它氧化剂的侵蚀,受热时会不耐某些脂肪烃和氯化烃⑤表面非极性,印刷性能差。
(电晕、火焰、化学处理)3.用途LDPE——农膜、食品包装膜、拉伸膜HDPE——适于制成瓶、罐、桶、箱等多种包装容器,以及对强度和耐热性要求较高的包装薄膜,购物袋、垃圾袋、撕裂膜捆扎绳、编织丝,电线、电缆。
MDPE——适于制成瓶、桶等包装容器LLDPE——特别适宜制作超薄包装薄膜、容器、液体包装UHMW—PE——可制成大型包装容器如:桶、集装箱以及特种薄膜等4.识别特征乳白色,半透明或不透明蜡状固体,无味,无毒,密度较低(比水轻)。
易燃,无自熄性,上黄下蓝火焰,燃烧时有熔滴,气味为石蜡气味。
二、聚丙烯(P P)1.结构2.性能优点:①优良防潮性和抗水性,防止异味透过性较P E好,可以热封合②抗强度、硬度、耐磨性均优于P E。
尤其是具优良耐热性,在高温时抗强度保留率高③极好的耐弯曲疲劳强度④能耐80°C以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂缺点:①耐老化性差(抗氧剂,U V吸收剂)②耐寒性差,低温抗冲性<P E③气密性不良④某些氯代化合物、芳烃、高沸点脂肪酸能使P P发生溶胀并轻微侵蚀其表面⑤非极性材料,印刷性差3.用途①高温蒸煮袋层以及家庭用品和消毒医疗器械的包材②P P连体包装盒③化妆品、药品、洗涤剂物品的包装④广泛用于食品、饮料、等塑料周转箱、瓶子、编织袋、包装薄膜、打包带、捆扎绳以及泡沫塑料缓冲材料等4.识别特征类似于P E:白色蜡状,无毒、无味。
偏氯乙烯聚合改性综述了偏氯乙烯及其聚合物聚偏氯乙烯的性质和用途,简述了聚偏氯乙烯的合成方法,指出了影响乳液聚合和悬浮聚合的因素。
研究了聚偏二氯乙烯的熱稳定性。
标签:偏氯乙烯;聚偏氯乙烯;改性1 前言偏二氯乙烯(VDC),也称为1,1-二氯乙烯(ViNyLi-denecl)、偏氯乙烯。
结构公式为CH2=CCL2,无色挥发性液体,溶于大多数极性和非极性有机溶剂。
它的分子中有一个碳双键,它有一个碳双键碳原子上连着两个氯,这使得偏氯乙烯的化学反应性更强,聚合反应更容易发生。
偏氯乙烯有多种生产方法,按原料路线常见的生产方法有:氯乙烯氯化法、氯乙烯氢氯化法、1,2-二氯乙烷氯化法、乙烷氯化法。
国内因技术水平和生产规模的限制,大都采用氯乙烯氯化法。
反应如下:CH2=CHCl+Cl2=CH2Cl-CHCl2 ①CH2Cl-CHCl2+NaOH=CH2=CCl2+NaCl+H2O ②反应①在三氯乙烷母液中进行,按照n(CH2=CHCl):n(Cl2)=1:(1.05-1.1)进料,温度控制40-70℃;反应②采用12%氢氧化钠溶液,温度控制在60±5℃,粗偏氯乙烯产出含量可达95%以上,经精制即可产出偏氯乙烯精品99.5%以上。
2 聚偏氯乙烯性质聚偏二氯乙烯(PVDC)是以偏二氯乙烯单体为主要成分的共聚物。
它是一种无毒无味的理想包装材料,具有较高的阻隔性、较强的韧性、良好的热收缩性和化学稳定性,以及良好的印刷和热封性能。
PVDC因其优异的高阻隔性,常被用于食品包装材料,用它包装的食品,可以有效的解决变质问题,从而大大延长产品的保质期,同时对食品的色泽、香气、口感具有良好的保护作用。
与普通PE膜、纸张、木材、铝箔等包装材料相比,PVDC复合包装每单位资源消耗较少,大大降低了包装浪费的数量和总成本,从而减少了包装。
3 VDC聚合3.1 聚合机理偏氯乙烯的聚合与大多数物质聚合机理相同,都是以自由基聚合方式完成的,也就是说大多数是链式反应进行的。
聚偏二氯乙烯乳液成分聚偏二氯乙烯乳液(Polyvinyl Chloride Emulsion,简称PVC乳液)是一种重要的合成材料,广泛用于建筑、电子、汽车、包装等领域。
它由聚偏二氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)颗粒、乳化剂、稳定剂等组成。
在这篇文章中,我将详细探讨PVC乳液的成分、特点以及在工业应用中的重要性。
一、PVC乳液成分解析PVC乳液主要包含以下几个关键成分:1. 聚偏二氯乙烯(PVC):PVC是一种由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,具有良好的机械性能、化学稳定性和耐候性。
它是PVC乳液中最主要的成分,能够赋予涂料、胶粘剂和涂层等应用中所需的性能。
2. 乳化剂:乳化剂是将PVC颗粒分散在水中的关键成分。
它能够促进PVC颗粒的分散和稳定性,使其更容易与其他成分混合均匀。
3. 稳定剂:稳定剂是为了防止PVC乳液在储存和使用过程中发生分解和降解而加入的。
它能够抑制PVC颗粒的聚集和凝结,保持乳液的稳定性。
二、PVC乳液的特点1. 高粘度:PVC乳液具有较高的粘度,能够使其在应用过程中更易于涂覆在各种基材表面上,并形成均匀的薄膜。
2. 耐候性强:PVC乳液具有良好的耐候性,能够在室内和室外环境中长时间保持其性能和外观的稳定。
3. 耐化学腐蚀性:PVC乳液能够抵抗许多化学物质的腐蚀,使其在化工、涂料等领域中得到广泛应用。
4. 处理性良好:PVC乳液易于加工和调配,能够满足不同工艺条件和需求。
三、PVC乳液的工业应用1. 建筑领域:PVC乳液被广泛用于建筑涂料、墙纸、地板材料等方面。
它可以提供表面保护、耐磨性和防水性能,同时还能为室内空间增添美观。
2. 电子领域:PVC乳液常被用于电子线束绝缘材料、电缆护套等方面。
它能够提供良好的电绝缘性能和耐火性,确保电子设备的正常运行和安全性。
3. 汽车领域:PVC乳液被广泛应用于汽车内饰、车身涂装等领域。
它具有优异的耐久性、抗刮擦性和耐化学品性能,能够为汽车提供保护和装饰效果。
PVDC物理性能PVDC,学名“聚偏二氯乙烯”,是一种软化温度在160—200℃的热塑性聚合物,具有头尾相连的线性聚合链结构。
分子结构对称,结晶度高。
对于PVDC,由于其分子间凝集力强,结晶度高,PVDC分子中的氯原子有疏水性,不会形成氢键,氧分子和水分子很难在PVDC分子中移动,从而使其具有优良的阻氧性和阻湿性,且其阻氧性不受周围环境湿度的影响。
也就是说,在任何温度或湿度条件下,兼具卓越的阻隔水汽、氧气、气味和香味的能力,是目前公认的在阻隔性方面综合性能最好的塑料包装材料. 利用PVDC 的阻气性,能够延缓食品氧化变质现象的发生,大大延长产品货架期,同时能够避免内装物的香味散失和防止外部不良气味的侵入;利用其阻湿性,能够防止产品发生失水变干、口感变差的现象,不会因产品吸水而损伤包装原型,防止定量制品发生自然损耗(失重).阻气性能不随湿度的变化而变化,即使高湿环境也不会引起产品变质;利用其低渗透性,可防止香味损失,而且不吸收残余气味和不正常味道,可以保证气味的完整性(在包装低脂肪或高蛋白食品时这一点尤为重要)。
耐候性优异,即使长期暴露在室外,直接受阳光照射,也不会发生包装物褪色及老化现象。
安全环保,符合食品卫生要求,通过FDA(美国食品药品管理局)认证,为食品包装安全保驾护航。
主要应用领域:奶酪、汤、零食、蒸煮袋、医用包装、干式食品包装、饼干及谷类食品、宠物食品、拉伸上下膜、酱料、肉制品、液体包装、豆制品包装、电子产品包装、化工包装等领域。
可耐125℃/30min蒸煮。
编辑本段国外PVDC工业的发展和垄断PVDC工业的发展主要是随着其应用技术的发展而发展的。
初始的PVDC工业,其产品仅仅用于军品的防潮包装。
50年代中叶,由美国DOW公司推向民用,因为解决了仅为12微米厚度的吹膜技术及其自粘性,为美国家庭主妇所接受,作为食品保鲜膜直至今日仍盛行不衰,随着单膜复合、涂布复合、肠衣膜、共挤膜技术的发展,在军品、药品、食品包装业的发展更为广泛。
pvdc是什么材料PVDC是一种聚合物材料,全称为聚偏二氯乙烯,是一种热塑性塑料。
它具有优异的阻隔性能和耐化学腐蚀性能,在食品包装、医药包装、农药包装等领域有着广泛的应用。
PVDC材料的特性和用途备受关注,下面我们将对PVDC是什么材料进行详细介绍。
首先,PVDC是一种聚合物材料,其主要成分是偏二氯乙烯。
PVDC具有良好的气体阻隔性能和耐化学腐蚀性能,能够有效隔绝氧气、水汽和异味物质的渗透,保护食品、药品等产品的新鲜度和品质。
此外,PVDC材料还具有良好的机械性能和加工性能,可以通过吹塑、挤出、涂布等工艺制成薄膜、片材、瓶盖等产品形态,满足不同包装形式的需求。
其次,PVDC材料在食品包装领域有着广泛的应用。
由于PVDC薄膜具有优异的气体阻隔性能和透明度,能够有效延长食品的保鲜期,保持食品的口感和营养。
因此,在肉类、奶制品、熟食、速冻食品等领域,PVDC薄膜被广泛应用于包装材料。
同时,PVDC材料还符合食品包装的卫生安全标准,对人体无害,受到消费者和生产商的青睐。
此外,PVDC材料还在医药包装领域发挥着重要作用。
医药产品对包装材料的要求非常严格,需要具有良好的气体阻隔性能、耐化学腐蚀性能和稳定的物理性能。
PVDC材料不仅能够满足这些要求,还能有效保护药品的有效成分不受外界影响,延长药品的保质期,确保药品的疗效和安全性。
因此,PVDC材料在药品包装中得到了广泛应用,成为医药包装领域的重要材料之一。
最后,PVDC材料还在农药包装、化妆品包装、工业品包装等领域有着重要的应用。
随着人们对包装品质和环保性能要求的不断提高,PVDC材料作为一种绿色环保材料,具有良好的可回收性和降解性能,受到越来越多行业的青睐。
综上所述,PVDC是一种具有优异气体阻隔性能和耐化学腐蚀性能的聚合物材料,广泛应用于食品包装、医药包装、农药包装等领域。
其优良的性能和环保特性,使其成为当今包装材料领域不可或缺的重要材料之一。
PVDC材料的发展将为包装行业的创新和可持续发展带来新的机遇和挑战。
PVb分子量与粘度引言聚合物是由重复单元(单体)通过共价键连接而成的高分子化合物。
聚合物的分子量对其性质具有重要影响。
本文将探讨聚偏二氯乙烯(Polyvinyl Butyral,简称PVb)分子量与其粘度之间的关系。
PVb的结构与性质PVb是一种由偏氯乙烯和醇酸酐反应聚合而成的聚合物。
其化学结构如下所示:PVb具有以下特点:1.耐热性:PVb的熔点较高,可在较高温度下保持稳定性。
2.耐溶解性:PVb在一些有机溶剂中具有较好的溶解性,使其易于加工。
3.耐候性:PVb具有较好的耐候性,能够抵抗紫外线和大气污染。
PVb分子量的测定方法PVb的分子量通常使用凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography,简称GPC)进行测定。
GPC是一种基于溶液中聚合物分子量分布的测定方法。
GPC的原理是通过将聚合物溶解在适当的溶剂中,将溶液通过一系列孔径不同的柱进行分离,根据聚合物分子在柱中的保留时间,推测其分子量分布。
测定PVb分子量可以得到其分子量分布曲线,常用的参数有:数平均分子量(Mn)、重平均分子量(Mw)和粘度平均分子量(Mv)。
PVb分子量与粘度的关系聚合物的分子量与其粘度之间存在一定的关系。
一般来说,聚合物的分子量越大,其粘度也会相应增加。
这是因为分子量较大的聚合物具有更多的分子链,分子链之间的相互作用增加,从而导致聚合物分子在流动中的阻力增加,即粘度增加。
对于PVb来说,其分子量与粘度之间的关系可以通过实验进行研究。
实验方法1.准备一系列不同分子量的PVb样品。
可以通过调整聚合反应条件或使用不同的聚合催化剂来控制分子量。
2.使用GPC测定PVb样品的分子量分布曲线,并计算出各样品的Mv值。
3.使用粘度计测定PVb样品的粘度值,可以选择不同浓度的溶液进行测定。
4.绘制PVb分子量与粘度的关系图,并进行数据分析。
实验结果与讨论根据实验数据,可以得到PVb分子量与粘度之间的关系图。
聚偏氯乙烯结构性能、加工及应用摘要:介绍了PVDC的结构和各种性能,尤其是作为食品包装材料时的高阻隔性、热收缩性、高温蒸煮性;PVDC膜的几种主要制作方法。
简单分析了PVDC在食品包装中的应用,指出其发展前景。
关键词:PVDC 结构性能加工改性应用1.聚偏氯乙烯简介聚偏氯乙烯(PVDC)树脂,即聚偏氯二乙烯树脂,又称氯偏树脂,纱纶树脂。
PVDC的均聚物树脂由于氯含量高和结晶度高,因此熔融温度高、熔融时间长,一般在175℃的条件下完全熔融需5~10 rain。
其熔融和分解温度十分接近,熔体粘度大,流动性差;受热易降解,加工周期短;薄膜易变色,热封强度低,弹性性能差。
【1】因此其加工性能不好,在实际生产中没有应用价值,必须改进其加工性能才能得到广泛的应用。
因此,通常所说PVDC是指以偏二氯乙烯(VDC)为主要成分加入其他含不饱和双键的第二单体(如VC)共聚而成的一类共聚物的统称。
PVDC树脂是一种淡黄色、无毒无味、安全可靠的高阻隔性材料。
除具有塑料的一般性能外, 还具有耐油性、耐腐蚀性、保味性以及优异的防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能, 同时还具有优良的印刷性能, 广泛应用于食品、药品、军工等领域。
问世之初主要是加工成薄膜, 二战时期运用在武器、弹药的包装上。
世界上第一次通过实验室聚合获得线性高分子的PVDC 是在1930 年。
美国DOW 化学公司首先将其工业化。
由于初期适逢“二战”而主要用于军品包装, 这给PVDC 工业技术蒙上了一层神秘色彩, 因而成了美国DOW 化学公司多年不解密、不转让的一项工业技术。
50 年代末60 年代初逐渐向食品包装转移, 后又逐步应用于药品包装等领域, 随着现代包装技术和现代人生活节拍的加快, 微波炉、冰箱的普及, 保鲜膜的用量急剧增加, 使PVDC 的应用更加普及。
这时候先后有多家公司开发出PVDC 产品工业技术, PVDC 才在西方发达国家开始达到大规模的整体发展。
到上世纪80 年代中期, PVDC 发展到高峰, 世界PVDC 产能达到17 万吨/ 年, 后来由于聚乙烯醇和双向拉伸尼龙膜的问世, 同时, 由于有关氯塑料废制品料产生白色污染和焚烧可能产生致癌物质二恶英等的争论都使得PVDC 的发展大受影响, 世界PVDC 生产能力一度曾降低到9万吨/ 年【2】。
特进入90 年代以来,西方一些实力雄厚的跨国公司加大了对偏二氯乙烯其他一些共聚物的开发和应用工作,如偏二氯乙烯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸,丙烯腈共聚等,从而使偏氯乙烯树脂的生产和发展迈入了一个新阶段。
随着人们对PVDC的认识不断的深入以及对食品包装材料性能越来越高的要求,推动了PVDC迅速的发展。
德国,美国等一些西方国家通过对其多次焚烧处理跟踪测定二恶英试验检测都未发现二恶英发现它很稳定,因为它与灰烬紧密附着而不会产生迁移渗漏【3】,因此德国政府还给予PVDC 包装绿色标识绿点这是政府认同的绿色包装。
VDC 能与许多种单体进行共聚,但是目前真正具有商业价值的仅有三种型:VDC/ VC、VDC/ AN 和VDC/ 丙烯酸酯类共聚物。
但随着其加工性能改进技术的不断发展,越来越多的加工性能优异的改性PVDC树脂被制造出来,使其得到广泛的应用。
2.聚偏氯乙烯结构和性能2.1分子结构PVDC树脂的分子结构为头尾相连的线性聚合链结构,属于嵌段共聚结构,分子由单元构成。
PVDC高分子链单位分子中含有两个氯原子,电负性很强,氯原子和其它分子链中的氢原子结合紧密,形成氢键,加之链规整度高,对称性强,侧基的空间位阻小,因而极易容易形成结晶结构。
由于侧基团的相互排斥,其主体构象属较为典型的螺旋形,晶体构象属α型单斜晶系;此外,由于热运动使晶系变化,故还有β(六方晶系)型等变态。
用比热法对PVDC 树脂进行分析,可发现有两个个明显的热吸收峰【4】。
由于其具有以上结构特征, 致使分子间凝集力强, 氧分子、水分子很难在PVDC分子中移动, 从而使其具有良好的阻氧性和阻水性。
因PVDC树脂高分子链中有的存在,降低了侧链基团的极性和空间位阻效应,而具有一定的柔软性。
2.2性能表一:聚偏氯乙烯-氯乙烯的性能【5】2.2.1阻隔性PVDC 最大优点是对众多的气体或蒸汽有很高的阻隔性,是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能最好的一种包装材料(如表二)。
它既不同于聚乙烯醇,随着吸湿增加而使阻气性急剧下降,也不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差,而是一种阻湿、阴气皆优的高阻隔性能材料。
实验证明,在24小时内,温度为30.8'C,相对湿度为90%的条件下,在每平方米的面积上,其透气率低于26.4mL,而尼龙为40.3n 止左右,乙烯为3875-13020n止。
从这组数字的比较中可以看出,PVDC的阻隔性能是普通包装材料的几倍、几十倍墓至几百倍【6】。
PVDC由于其对称的分子结构和疏水基氛的存在, 能阻止氧气渗透率随湿度而改变,这以性能比EVOH还好,EVOH由于-OH会与水形成氢键,所以随湿度的增加阻氧性下降(如表三)【7】。
表二:几种聚合物薄膜的阻隔性能比较【8】表三:EVOH和PVDC不同湿度度下氧气透过率的比较用这种材料包装食品,对食品的色、香、味均有优良的保护作用。
同时,对于食品的防潮十分有效,可成倍地延长食品保存期,大大减少食品因季节变化等多种因素。
可用于食品的超长时间保存,如美军用它来保存三年以上的食物。
最适用于包装食品, 例如可作为需加热杀菌, 长期保存的食品包装(火腿、香肠、咸牛肉、酱汁等)代替罐头与装瓶(熟食、果酱、食用油等)的包装以及需要保持真空的食品包装肉(用鸡、火腿片、烧卖等)。
2.2.2 热性能PVDC具有良好的热封性能。
塑料的热封性是指塑料在加热到熔融状态后,它同本身或其他种类的塑料所具有的热粘合性能。
这种热粘合性能在塑料包装材料的粘结和制袋中有重要的意义,特别是在高速自动化生产中。
塑料热封效果的好坏通常用热封强度来表征。
热封强度是指两层相同或不同材料在一定熔融温度下经过一定压力后,热粘合在一起后的剥离强度。
牛皮纸本身是不具有热封性的材料,但在牛皮纸上涂覆具有良好热封性的PVDC胶乳后,就能赋予PVDC/牛皮纸复合包装材料良好的热封性能(如表四),使其具备了良好的加工性能【9】。
表四:牛皮纸涂覆了含不同共聚单体的PVDC后的热封强度热收缩性能好。
PVDC多层共挤高阻隔热收缩膜该产品具有热收缩功能,应用于收缩包装冷鲜肉等。
PVDC均聚物当温度超过120℃时便会开始分解, 放出HCL,加热到熔融温度200℃时, 很快降解, 放出氯化氢【10】。
因此,要加入各种不同性能的稳定剂, 以减少共聚物在加工和使用过程中的变色及分解, 稳定剂通常包括热稳定剂、光稳定剂及抗氧剂, 一般将它们配合使用, 以便达到最理想的效果。
通过层压复合的改性PVDC 多层复合膜的高温蒸煮性能良好,在121℃温度下蒸煮,40分钟,包装膜、袋尺寸稳定,不变形,不分层,热封处不开裂(如表五)【11】,因此可用于需要高温灭菌的包装领域。
表五:PVDC 层压复合高温蒸煮膜的性能检测值2.2.3 耐溶剂性PVDC由于极性强,具有优异的耐溶剂性, 该膜不受酸、碱和一般有机溶剂的侵蚀, 耐药品性能优良。
共聚物中VDC含量越高, 耐溶剂性能越强, 其它单体含量增加时, PVDC溶解性增加。
温度超过130℃时极易溶解于各种溶剂, 在较低温度下, 它也能溶解在一些特定的溶剂中。
表是PVDC共聚物的一些常用溶剂。
2.2.4 辐射稳定性在辐照剂量R≥10kGy时,PVDC产生辐射交联,PVDC膜的拉伸性能、撕裂性能(如表六)、热收缩性能、热稳定性能和色泽受R的影响较明显;R≤10kGy 时,PVDC膜受R的影响甚微【12】。
国外将其大量用于微波加热的食品包装,国内主要用作火腿肠的肠衣膜。
表六:辐照PVDC膜的直角撕裂强度N/m2.2.5 其他性能PVDC富有自粘性, 可作自粘膜。
由于分子中含有阻燃元素氯,所以具有很好的阻燃性能,自熄性能,因此可作为防火涂层。
结晶度高, 容易从小口或小伤处撕裂。
2.2.6 加工性能的改进在聚合生产配方相同的条件下.不同的升温曲线所生成的PVDC树脂的加工性能的差异是非常大的,因此要确定合适的升温方式。
其实质是改变了VC单体在分子链段的分布。
引入功能性单体,适当破环其规整性的同时功能化。
在VDC—VC聚合配方中加入少量的丙烯酸酯类的单体,可以赋予树脂优良的特殊性能,如降低树脂的熔融温度、提高树脂的热稳定性、增强制品的抗冲击性和透明性。
这些单体和VDC共聚后可以降低疋,实际上起到内增塑的效果【13】。
还可通过添加增韧剂、增塑剂等改善加工流动性等,也可通过不同分子量的PVDC共混得到适合加工性能。
3.加工技术目前市场上以PVDC为材料的透明高阻隔性薄膜类型有涂布型和复合型,对于徐覆型高阻隔性薄膜以VDC-VC共聚树脂吹塑而成的薄膜,可制成肠衣膜、保鲜膜、微波炉加热食品的覆盖膜,还可以这种膜为阻隔层,用粘合的方式制成多层复合膜。
另一种以PVDC为阻隔层的复合方法是共挤出法,又分为共挤出吹膜和共挤出流延膜。
3.1 PVDC乳胶涂布膜乳胶涂布膜制造大概可分作如下四个过程, 即乳胶的调配、乳胶涂布、乳胶干燥、涂层的固化。
调配成乳胶后,用如柱塞泵、隔膜泵、压缩空气、流体自重等方法至辊筒成膜。
采用红外线干燥技术, 迅速均匀提升涂层温度干燥, 并可防止结皮。
固化公认的做法是在40 ℃左右情况下存放48 小时【14】。
许多卷筒材料如纸张、各种塑料薄膜、玻璃纸、镀铝膜都可以作为PVDC 涂布加工对象。
不同的胶乳决定了最终涂层的性能。
PVDC 涂敷膜的多种功能, 如高阻隔性、热封性、耐油性、透明性、柔韧性、耐腐蚀性以及对紫外线的一定屏蔽作用, 都是现代化快速包装及商品货架寿命以及应用方便诸多方面显示出其生命力。
PVDC胶乳涂覆纤维纸制备的复合材料,具有和塑料膜,或塑料徐覆膜基本相同的包装性能和效果,且成本较低、工艺简便、利于环保【15】。
用PVDC涂布PET香烟包装膜不起皱纹【16】。
3.2 共挤-吹塑膜技术PVDC 树脂经挤出机塑化后,由机头挤出管膜,经冷水槽水冷,再进入温水槽,从温水槽牵出的管膜中被充入压缩空气,使之膨胀成膜泡,与此同时,膜泡前后的两对牵引辊在一定的速度比下运转,使膜泡沿纵向受拉伸,两个方向同时拉伸,形成所要求厚度的薄膜,再经展平后,卷绕成卷。
目前比较流行的是多成共挤出-吹塑技术,它采用的是多层膜头,由于PVDC具有腐蚀性而且一加工降解,在加工过程中关键是解决包裹技术和隔热技术,使PVDC技能很好加工,又不至降解。
3.3 PVDC为阻隔层的层合复合膜生产工艺作为复合膜的各层材料需先制成一定厚度的薄膜,在层与层之间涂覆粘合剂,待粘合剂中的溶剂挥发之后,在压力作用下将薄膜复合在一起。