ROLA CPE W KOMPOZYTACH PVC, DREWNA I TWORZYWA SZTUCZNEGO
Dzięki zastosowaniu drzwi i okien z tworzywa sztucznego z mieszanki CPE i PVC znacznie poprawiono elastyczność, wytrzymałość i odporność na niskie temperatury, a także uzyskano dobrą odporność na warunki atmosferyczne, odporność na ciepło i stabilność chemiczną.
Materiały kompozytowe PVC z drzewem i tworzywem sztucznym składają się głównie z żywicy PVC i wypełniaczy. Poprzez mieszanie z włóknami roślinnymi, dostosowanie technologii receptury oraz fizyczną modyfikację mieszania z modyfikatorem CPE (chlorowany polietylen) (z efektem przyrostowym i modyfikującym), można poprawić twardość, sztywność, wytrzymałość, odporność na ciepło i ognioodporność produktu (w dopuszczalnym zakresie wymagań dotyczących właściwości fizycznych, im wyższa zawartość chloru w CPE, tym lepszy efekt ognioodporności), zwiększyć wytrzymałość na rozciąganie, poprawić kruchość i odporność na pełzanie PVC.
Mechanizm formowania ekstruzyjnego materiałów kompozytowych z tworzywa sztucznego i drewna (PVC) znacznie różni się od mechanizmu formowania ekstruzyjnego zwykłych tworzyw sztucznych. Ponieważ głównym składnikiem włókien roślinnych jest celuloza, zawiera ona dużą liczbę grup hydroksylowych, które tworzą międzycząsteczkowe wiązania wodorowe, co sprawia, że włókna roślinne charakteryzują się silną polarnością i absorpcją wody. Z drugiej strony, większość materiałów termoplastycznych jest niepolarna i hydrofobowa, co powoduje, że kompatybilność między nimi jest bardzo słaba, siła wiązania na styku jest niewielka, a ilość wypełniacza z włókien roślinnych jest duża. To z kolei prowadzi do słabej płynności i podatności na przetwarzanie materiału, co utrudnia ugniatanie i formowanie ekstruzyjne. Dlatego też udoskonalenie składu materiałów kompozytowych z tworzywa sztucznego i drewna odegrało istotną rolę w poprawie procesu formowania i wydajności produktu.
CPE został pierwotnie szybko opracowany jako modyfikator PVC, a modyfikowany PVC nadal pozostaje jednym z najważniejszych obszarów zastosowań CPE. CPE charakteryzuje się doskonałymi właściwościami wypełniającymi, a dodanie wielu różnych wypełniaczy poprawia jego właściwości rozciągania, ściskania i odkształcania trwałego, a także obniża koszty. Zwiększa to również wartość użytkową modyfikowanego PVC.
W przypadku modyfikowanego CPE oprogramowania i twardych produktów z PVC, w porównaniu z innymi polimerami, takimi jak PE i PP, efekt zmniejszania palności jest szczególnie znaczący. Wiele twardych produktów z PVC jest modyfikowanych modyfikatorem CPE o zawartości chloru 36%, a ich maksymalną udarność uzyskuje się zazwyczaj dzięki CPE z atomami chloru rozmieszczonymi losowo w głównym łańcuchu polietylenu. Dlatego ten modyfikator może być znacznie ulepszony pod względem przetwarzalności, dyspergowalności i udarności.
ZASTOSOWANIE CPE NA WARSTWIE IZOLACJI PRZEWODÓW, OPONACH, PASACH
Ponieważ cząsteczka CPE nie zawiera podwójnych łańcuchów, charakteryzuje się dobrą odpornością na warunki atmosferyczne, ognioodpornością, stabilnością termiczną lepszą niż PVC, niskim kosztem i doskonałą wydajnością. Rozpuszcza się w węglowodorach aromatycznych i halogenowanych, nierozpuszczalny w węglowodorach alifatycznych, rozkłada się w temperaturze powyżej 170°C, uwalniając gazowy chlorowodór. Posiada stabilną strukturę chemiczną, doskonałą odporność na starzenie, ognioodporność, odporność na zimno, warunki atmosferyczne, nie barwi się, jest odporny na działanie chemikaliów, ozonu i izoluje elektrycznie, a także charakteryzuje się dobrą kompatybilnością i przetwarzalnością. Można go mieszać z PVC, PE, PS i gumą w celu poprawy jego właściwości fizycznych.
CPE to nowy rodzaj materiału syntetycznego o szeregu doskonałych właściwości. Jest doskonałym modyfikatorem udarności dla tworzyw sztucznych PVC i kauczuku syntetycznego o dobrych, kompleksowych właściwościach. Ma bardzo szeroki zakres zastosowań i jest szeroko stosowany w kablach, przewodach, wężach, taśmach, produktach gumowych i plastikowych, materiałach uszczelniających i taśmach przenośnikowych o obniżonej palności. Membrany wodoodporne, folie i różne materiały profilowane oraz inne produkty. CPE można również mieszać z polipropylenem, polietylenem wysoko- i niskociśnieniowym, ABS itp. w celu poprawy ognioodporności, odporności na starzenie i drukowności tych tworzyw. CPE można traktować jako losowy kopolimer etylenu, polietylenu i 1,2-dichloroetylenu. Jego łańcuch cząsteczkowy jest nasycony, a polarne atomy chloru są rozmieszczone losowo. Ze względu na doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne jest szeroko stosowany w przemyśle maszynowym i elektrycznym, chemicznym, budowlanym i górniczym. CPE charakteryzuje się odpornością na ciepło, ozon i warunki atmosferyczne, a także lepszą odpornością na starzenie niż większość gum, odpornością na oleje niż w przypadku kauczuku nitrylowego (ABR), neoprenu (CR). Odporność na starzenie jest lepsza niż w przypadku chlorosulfonowanego chlorku winylu (CSM). Odporność na kwasy, zasady, sole i inne właściwości korozyjne, nietoksyczność, ognioodporność, brak zagrożenia wybuchem.
ZASTOSOWANIE CPE W TUSZACH
Chlorowany polietylen można przetwarzać metodą formowania wtryskowego i wytłaczania. Ponieważ jednak polietylen CPE zawiera dużą liczbę atomów chloru, przed formowaniem należy dodać do niego pewną ilość stabilizatorów termicznych, przeciwutleniaczy i fotoochronnych, aby chronić stabilność jego składu i właściwości. Polietylen CPE o niskiej zawartości chloru jest również dostępny w formowaniu rotacyjnym i rozdmuchowym.
Obecnie chlorowany polietylen jest stosowany głównie jako modyfikator PVC, HDPE i MBS w przemyśle tworzyw sztucznych. Po zmieszaniu określonej proporcji CPE z żywicą polichlorku winylu, można go wytłaczać w produkty takie jak rury, płyty, powłoki izolacyjne przewodów, profile, folie, folie termokurczliwe itp. za pomocą ogólnego sprzętu do przetwarzania PVC; może być również stosowany do powlekania, formowania tłocznego itp. w przemyśle tworzyw sztucznych, laminowania, klejenia itp.; stosowany jako modyfikator PVC i PE, który może poprawić parametry produktu, elastyczność, wytrzymałość i właściwości niskotemperaturowe PVC oraz obniżyć temperaturę kruchości do -40°C; odporność na warunki atmosferyczne, odporność na ciepło i stabilność chemiczna są również lepsze niż inne modyfikatory; jako modyfikator PE może poprawić drukowność, ognioodporność i elastyczność produktów oraz zwiększyć gęstość pianki PE.
Chlorowana żywica polietylenowa to nowy rodzaj materiału syntetycznego o szeregu doskonałych właściwości. Jest doskonałym modyfikatorem udarności tworzyw sztucznych PVC i kauczuku syntetycznego o dobrych, kompleksowych właściwościach. Ma bardzo szeroki zakres zastosowań i jest szeroko stosowana w kablach, przewodach, wężach, taśmach, produktach gumowych i plastikowych, materiałach uszczelniających oraz taśmach przenośnikowych o zmniejszonej palności. Membrany wodoodporne, folie i różne materiały profilowane oraz inne produkty. CPE można również mieszać z polipropylenem, polietylenem wysoko- i niskociśnieniowym, ABS itp. w celu poprawy ognioodporności, odporności na starzenie i drukowanie tych tworzyw. CPE można traktować jako losowy kopolimer etylenu, polietylenu i 1,2-dichloroetylenu. Jego łańcuch cząsteczkowy jest nasycony, a polarne atomy chloru są rozmieszczone losowo. Ze względu na doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne, jest szeroko stosowany w maszynach i elektrotechnice.
Przemysł chemiczny, budowlany i górniczy. CPE charakteryzuje się odpornością na ciepło, ozon i warunki atmosferyczne, a także lepszą odpornością na starzenie niż większość gum. Odporność na olej jest lepsza niż w przypadku kauczuku nitrylowego (ABR) i neoprenu (CR). Odporność na starzenie jest lepsza niż w przypadku chlorosulfonowanego chlorku winylu (CSM). Odporny na kwasy, zasady, sole i inne substancje żrące, nietoksyczny, trudnopalny, nie stanowi zagrożenia wybuchem.
Głównie stosowane do: przewodów i kabli (kable górnicze, przewody określone w normach UL i VDE), węży hydraulicznych, węży samochodowych, taśm, arkuszy gumowych, modyfikacji rur profilowanych z PVC, materiałów magnetycznych, modyfikacji ABS itp.
ZASTOSOWANIE CPE W FOLII
1. Plastyfikatory i przeciwutleniacze stosowane w gumie i tworzywach sztucznych są skuteczniejsze w przypadku półsztywnego i miękkiego PVC, zwłaszcza w formowaniu wtryskowym i produktach wtórnie przetworzonych. Zastosowanie CPE jako plastyfikatora PVC zapewnia brak blaknięcia, migracji, ekstrakcji oraz odporność na ozon i korozję, a także dobrą kompatybilność. Przy produkcji folii, sztucznej skóry, podeszew butów, węży itp. może zwiększyć miękkość, podatność na barwienie i wydłużyć żywotność produktów. Jest on stosowany do produkcji antykorozyjnych rurociągów, przewodów, płyt i elementów tłoczonych dla złóż ropy naftowej, a jego cena jest od 30% do 40% niższa niż w przypadku innych modyfikowanych tworzyw PVC. Mieszanie CPE z PE i PP pozwala na uzyskanie pianki trudnopalnej i odpornej na uderzenia w niskich temperaturach, a jej wydajność jest lepsza niż pianki poliuretanowej i polistyrenowej. Zastosowanie CPE jako trwałego plastyfikatora do tworzyw ABS, AS, PS itp. do produkcji obudów urządzeń gospodarstwa domowego, wkładek, części samochodowych, akcesoriów elektronicznych i elektrycznych oraz taśm trudnopalnych może obniżyć koszty.
2. Stosowany w kompozytach gumowych, CPE to specjalny kauczuk syntetyczny o doskonałych parametrach, szczególnie odpowiedni do przewodów i kabli o wysokich wymaganiach dotyczących odporności termicznej, ognioodporności i właściwości elektrycznych, a także do taśm przenośnikowych o wysokiej ognioodporności. Może być również stosowany w rurociągach naftowych, membranach wodoszczelnych i wykładzinach urządzeń chemicznych itp. Wulkanizowana guma wykonana z elastycznego materiału bazowego CPE przewyższa neopren pod względem odporności na zużycie, właściwości dielektrycznych, odporności termicznej, odporności na starzenie, odporności na olej itp. Podobnie jak w przypadku gumy, jest tańszy niż neopren i kauczuk nitrylowy i może być stosowany w przemyśle kablowym i drutowym, częściach samochodowych, wężach odpornych na wysokie temperatury i olej itp. Odporność na gazy CPE jest podobna do kauczuku chlorowanego. Ponadto CPE jest również szeroko stosowany w różnych produktach gumowych.
3. Mieszanka CPE. Kopolimer CPE/styrenu/akrylonitrylu charakteryzuje się wysoką udarnością, ognioodpornością, odpornością na warunki atmosferyczne i niską temperaturę, a jego zakres zastosowań może konkurować z ABS. Kopolimer CPE/styrenu/kwasu metakrylowego charakteryzuje się wysoką udarnością, przezroczystością i stabilnością pod względem warunków atmosferycznych. Mieszanie CPE z NBR może poprawić jego wszechstronne właściwości i może być stosowane do produkcji olejoodpornych węży gumowych. CPE może być stosowany razem z SBR do produkcji węży gumowych i membran wodoodpornych; stosowany razem z gumą ogólnego przeznaczenia, może być stosowany w produktach gumowych, takich jak maty przeciwdeszczowe, kolorowe opony rowerowe, trudnopalne kanały wentylacyjne i kable. W Japonii CPE jest głównie mieszany z gumą i tworzywami sztucznymi w celu poprawy wydajności przetwarzania, wyglądu produktu i jakości wewnętrznej. Wraz ze wzrostem produkcji CPE i udoskonaleniem technologii przetwarzania, można również produkować mieszanki CPE/EVA, które charakteryzują się dobrą stabilnością wymiarową i są wykorzystywane do produkcji płyt konserwowanych w niskich temperaturach. CPE/chlorowany styren stosowany jest do produkcji izolatorów elektrycznych, pianek ognioodpornych, powłok itp.
4. CPE do specjalnych powłok i membran wodoszczelnych można wykorzystać w specjalnych powłokach, takich jak powłoki antykorozyjne, przeciwporostowe, wodoodporne itp., aby zastąpić inne powłoki. Mieszanka CPE/PVC tworzy membranę wodoszczelną, która jest materiałem wodoszczelnym średniej klasy. Jej odporność na warunki atmosferyczne, odporność na ozon i ognioodporność są podobne do wysokiej jakości membran z kauczuku etylenowo-propylenowego, a przy tym charakteryzuje się niskim kosztem i dobrymi parametrami konstrukcyjnymi. Rozpuszczenie CPE w popularnych rozpuszczalnikach pozwala na uzyskanie powłok antykorozyjnych. Po zmieszaniu CPE z asfaltem itp. jest on często wykorzystywany do produkcji wodoszczelnych powłok dachowych o lepszych parametrach.
5. Polietylen wysokochlorowany Polietylen wysokochlorowany ma zawartość chloru od 61% do 75%. Jest to twardy, odporny na ciepło, o wysokiej wytrzymałości, szklisty produkt i materiał powłokotwórczy o doskonałych właściwościach. Można go mieszać z farbą alkidową, żywicą epoksydową, żywicą fenolową, nienasyconym poliestrem, poliakrylanem itp., aby uzyskać powłoki antykorozyjne o dobrej stabilności chemicznej. Jego ognioodporność, odporność na korozję, odporność na warunki atmosferyczne i elastyczność są lepsze niż kauczuku chlorowanego. Alternatywa dla kauczuku chlorowanego. Polietylen wysokochlorowany ma dobre właściwości przyczepności do metalu i betonu, dzięki czemu ma skuteczny efekt ochronny na te materiały. Polietylen wysokochlorowany dobrze miesza się z pigmentami nieorganicznymi i organicznymi i może być stosowany do wytwarzania powłok ognioodpornych.
6. Inne zastosowania. Dodanie CPE do oleju opałowego może obniżyć jego temperaturę krzepnięcia, a dodatki do oleju przekładniowego mogą poprawić odporność oleju na ciśnienie. Dodanie CPE do oleju chłodząco-smarującego i wiertniczego może wydłużyć żywotność narzędzi. Ponadto CPE jest również stosowany w zmiękczaczach do skór i zagęszczaczach farb drukarskich itp., a zakres jego zastosowań stale się poszerza.
JAKĄ ROL ODGRYWA DODATEK CPE W PRODUKCJI TWORZYW SZTUCZNYCH?
Chlorowany polietylen (CPE) to nasycony materiał polimerowy o barwie białego proszku, nietoksyczny i bezsmakowy. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na warunki atmosferyczne, ozon, chemikalia i starzenie, a także dobrą odpornością na oleje, ognioodpornością i właściwościami barwiącymi. Wykazuje dobrą wytrzymałość (zachowuje elastyczność w temperaturze -30°C), jest kompatybilny z innymi materiałami polimerowymi, charakteryzuje się wysoką temperaturą rozkładu, a rozkład prowadzi do powstania HCl. HCl może katalizować reakcję odchlorowania CPE. Chlorowany polietylen to materiał polimerowy wytwarzany z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) w reakcji substytucji chlorem. Ze względu na różne struktury i zastosowania, chlorowany polietylen można podzielić na żywiczny chlorowany polietylen (CPE) i elastomerowy chlorowany polietylen (CM). Żywice termoplastyczne mogą być stosowane samodzielnie, ale można je również mieszać z polichlorkiem winylu (PVC), polietylenem (PE), polipropylenem (PP), polistyrenem (PS), ABS, a nawet poliuretanem (PU). W przemyśle gumowym CPE może być stosowany jako wysokowydajny, wysokiej jakości kauczuk specjalny, a także może być stosowany z kauczukiem etylenowo-propylenowym (EPR), kauczukiem butylowym (IIR), kauczukiem nitrylowym (NBR), chlorosulfonowanym polietylenem (CSM) itp. Stosuje się również inne mieszanki gumowe.
