改性PVC的方法有两条途径。第一条途径为化学改性,第二条途径为物理改性。
化学改性其中分为共聚改性,即让氯乙烯单体和其他单体进行共聚反应,例如和醋酸乙烯、偏二氯乙烯,丙烯腈、丙烯酸酯、马来酸酯等单体共聚,以此提高成型加工性能,或使成型温度降低,或开拓新的用途,或作为新型材料出现。
另一种化学改性是在PVC侧链上引入另外的单体基团,或另一种聚合物,进行接枝反应。例如乙一烯醋酸乙烯与氯乙烯进行接枝,控制氯乙烯接枝部分的数量及聚合度,以此改善这种改性材料的冲击性能、低温脆性、老化性等。
还有一种化学改性是将PVC用水相悬浮法(或气相法),进行氯化,使氯含量由原来的57%提高到65%左右,这样改性的目的在于提高PVC的耐热性,使用温度比原来的PVC高出35-40℃,称之为氯化聚氯乙烯(CPVC)。
CPVC的密度比PVC大,为1.7克/立方厘米,阻燃性能优于PVC,拉伸强度也优于PVC,缺点是冲击强度低。
CPVC的成型加工性能难,其成型温度比PVC高10-20℃;温度调节范围窄,稳定剂用量比PVC多1-2倍,润滑剂用量也比PVC多。
CPVC可用挤出法、注射法、压延法生产制品。
CPVC可用于管材、板材、型材、发泡材料、粘合剂、涂料、改性剂等。
改性PVC的第二条途径是物理改性,即通过添加各种助剂或是进行填充、共混、增强来改善其性能的。
例如添加ACR来改善PVC物料的成型加工性能,添加内外润滑剂或聚乙烯蜡来改善物料的粘度、流动性等,添加热稳定剂,提高物料在成型加工时的热稳定性,降低其分解温度;添加抗氧剂、抗紫外线剂以提高制品的耐老化寿命,添加增塑剂提高物料的塑化性能,增加制品的柔软度等。
填充改性是通过加入无机或有机填充剂(填料)来改善某些性能。如加入木粉填料,降低PVC制品的比重,接近木材;加入金属粉末,如:铜粉、铝粉提高制品的导电性能;加入铁淦氧磁粉,提高制品的磁性能,加入碳酸钙提高制品的硬度,同时降低材料成本;加入赤泥,改善制品的耐热、光老化性能,同时降低材料成本等。
共混改性是通过加入一种或两种高聚物(塑料、橡胶、弹性体等),通过共混合,得到所谓“高分子合金”,以此改善PVC的流动性或冲击韧性。例如能和PVC共混改性的其他高聚物有:丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS),甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯共聚物(MBS),聚丙烯酸酯,氯化聚乙烯(CPE),乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA),丁腈橡胶,乙丙橡胶,氯化聚氯乙烯(CPVC),马来酸双辛酯等。掺混树脂即氯醋共聚物,可降低糊树脂粘度。
除此以外,还可用增强改性、交联改性、发泡改性、辐射改性等方法来改善PVC的性能。例如用纵横比大的云母粉进行增强,用过氧化二异丙苯(DCP)进行交联改性,提高强度,用偶氮二甲酰胺发泡剂来降低PVC制品的比重,用钻60射线进行照射,提高强度等