三、聚氯乙烯樹脂的改性
隨著聚氯乙烯塑料生產(chǎn)經(jīng)驗的積累和應(yīng)用范圖的擴(kuò)大，對于聚氯乙烯樹脂的質(zhì)量要求逐漸提高。聚氯乙烯樹脂作為硬質(zhì)塑料應(yīng)用的主要缺點(diǎn)是加工性、熱穩(wěn)定性、耐熱性和抗沖性差。作為軟質(zhì)塑料應(yīng)用的主要缺點(diǎn)是塑料中添加的增塑劑在使用中發(fā)生揮發(fā)、遷移、抽出等現(xiàn)象。
提高聚氯乙烯塑料性能的主要途徑，可以通過塑料配方的研究和改進(jìn)，尋找合適的穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑等助劑，以使其性能適應(yīng)加工和使用條件，但是這樣往往仍不能滿足制品的特殊要求，因而要求改變聚氯乙烯樹脂本身的結(jié)構(gòu)，以彌補(bǔ)其在加工和使用中的缺陷。
聚氯乙烯樹脂的改性方法主要有：
(1)在聚氯乙烯主鏈中導(dǎo)入異種單體—共聚反應(yīng);
(2)在聚氯乙烯側(cè)鏈上導(dǎo)入異種單體，或在異種高聚物側(cè)鏈上導(dǎo)入氯乙烯鏈——接枝反應(yīng);
(3)在聚氯乙烯相內(nèi)混煉導(dǎo)入異種高分子相——高聚物共混;
(4)改變聚氯乙烯主鏈內(nèi)鏈節(jié)的排列，或改變聚氯乙烯鏈間的排列—改變聚合的方法(低溫聚合等);
(5)聚氯乙烯主鏈的結(jié)合—交聯(lián)反應(yīng)。
1、共聚反應(yīng)
如果我們把兩種或兩種以上的單體放在一起聚合，所得到的聚合物不是各個單體各自聚合的混合物，而是包括兩種單體鏈節(jié)的新型聚合物，這種聚合物稱為共聚物。生成共聚物的反應(yīng)稱為共聚反應(yīng)。
因為聚合物的物理機(jī)械性能取決于長鏈中單體鏈節(jié)的性質(zhì)、相對數(shù)量和排列方式，所以共聚反應(yīng)在改進(jìn)聚合物性能方面具有重要的意義。
對于二元組份的自由基型共聚反應(yīng)，在聚合過程中有四個鏈增長的反應(yīng)。
單體混合物所生成的共聚物的組成取決于兩個竟聚率。當(dāng)競聚率γ1和γ2皆小于1時，傾向于生成交替共聚物，當(dāng)γ1大于1而 γ2小于1時，則聚合物中的單體含量較多。
目前氯乙烯和其它單體的共聚物主要品種和性能如下：
(1)氯乙烯一醋酸乙烯共聚物：醋酸乙烯單體的引入，可起到一般增塑劑的作用，也即所謂“內(nèi)增塑”，可以避免一般增塑劑的揮發(fā)、遷移、抽出等缺點(diǎn)，還可以降低熔融粘度，降低加工溫度，改進(jìn)加工性能。一般共聚物中醋酸乙烯含量為3~14%。
氯乙烯一醋酸乙烯共聚物的主要缺點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度、熱變形溫度、耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等有所降低。
(2)氯乙烯一偏氯乙烯共聚物：這種共聚物的塑化性、軟化溫度、溶解性等分子內(nèi)增塑作用與氯乙烯一醋酸乙烯共聚物基本相同。其最大特點(diǎn)是水和氣體透過率小，在酮類溶劑中溶解度高，并能耐芳烴的稀釋作用，因此可有效地用于涂層。此外，還用來制造收縮薄膜。由于耐熱、光穩(wěn)定性比氯乙烯一醋酸乙烯共聚物差，單體成本較高，所以在應(yīng)用上沒有氯乙烯一醋酸乙烯共聚物廣泛。
(3)氯乙烯一丙烯酸酯共聚物：這種共聚物的內(nèi)增塑作用與氯乙烯—醋酸乙烯相當(dāng)，熱穩(wěn)定性較好，可用于制造硬質(zhì)和軟質(zhì)制品，改進(jìn)加工性、耐沖擊性和耐寒性等。還可用于涂層、粘結(jié)劑等。
(4)氯乙烯一馬來酸酯共聚物：這種共聚物中馬來酸酯含量為15%左右。內(nèi)增塑作用與氯乙烯 —丙烯酸酯相似，具有較好的加工性能。物理機(jī)械性能降低較小，耐熱性比一般共聚物高。
(5)氯乙烯一烯烴共聚物：將乙烯、丙烯等烯烴單體與氯乙烯單體共聚合，可制得流動性、熱穩(wěn)定性、抗沖性、透明性、耐熱性等優(yōu)異的共聚樹脂。
流動性：聚合度為800的氯乙烯一乙烯共聚樹脂比聚合度為700的聚氯乙烯樹脂的流動性為好，氯乙烯一丙烯共聚樹脂比聚氯乙烯樹脂的成型溫度低5一15°C。
熱穩(wěn)定性：氯乙烯和丙烯或乙烯的共聚樹脂熱穩(wěn)定性比聚氯乙烯樹脂和氯乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂為高。因為熔融粘度低，混煉時阻力小，易于塑化，生成摩擦熱少，因此熱穩(wěn)定性好。
抗沖性：一般聚氯乙烯樹脂，如加工性好，則抗沖性差;氯乙烯一丙烯共聚樹脂也是如此。氯乙烯一乙烯共聚樹脂的優(yōu)點(diǎn)是既可改進(jìn)加工性能，又可得沖擊強(qiáng)度高的制品。
透明性：即使采用穩(wěn)定性差的無毒配方，也易于進(jìn)行各種成型加工，可得透明性好的制品。_
耐熱性：氯乙烯和乙烯或丙烯共聚樹脂的軟化溫度比聚氯乙烯樹脂稍有降低。
