ÚLOHA CPE V KOMPOZITNÍCH DŘEVO-PLASTOVÝCH MATERIÁLECH Z PVC
Použitím plastových dveří a oken ze směsi CPE a PVC se výrazně zlepšuje elasticita, houževnatost a odolnost vůči nízkým teplotám a dobrá je odolnost proti povětrnostním vlivům, tepelná odolnost a chemická stabilita.
PVC kompozitní materiály z dřevěných vláken a plastů se skládají převážně z PVC pryskyřice a plniv. Smícháním s rostlinnými vlákny, úpravou technologie složení a fyzikální modifikací s modifikátorem CPE (chlorovaný polyethylen) (s postupným a modifikačním účinkem) lze zlepšit tvrdost, tuhost, pevnost, tepelnou odolnost a zpomalení hoření produktu (v rámci povoleného rozsahu požadavků na fyzikální vlastnosti platí, že čím vyšší obsah chloru v CPE, tím lepší zpomalení hoření), zvýšit pevnost v tahu a zlepšit křehkost a odolnost PVC proti tečení.
Mechanismus extruzního lisování kompozitních materiálů z PVC a dřeva a plastu se značně liší od mechanismu běžných plastů. Protože hlavní složkou rostlinných vláken je celulóza, celulóza obsahuje velké množství hydroxylových skupin a tyto hydroxylové skupiny tvoří mezimolekulární vodíkové vazby, díky nimž mají rostlinná vlákna silnou polaritu a absorpci vody. Na druhou stranu, většina termoplastických materiálů je nepolární a hydrofobní, takže kompatibilita mezi nimi je extrémně špatná, vazebná síla na rozhraní je malá a množství rostlinných vláken je velké, takže tekutost a zpracovatelnost materiálu se zhoršují a hnětení a extruzní lisování se stávají obtížnými. Zlepšení složení kompozitních materiálů z dřeva a plastu proto hraje dobrou roli ve zlepšení zpracování lisováním a výkonu výrobku.
CPE se původně rychle rozvíjel jako modifikátor PVC a modifikované PVC je stále jednou z nejdůležitějších oblastí použití CPE. CPE má vynikající plnicí vlastnosti a lze přidat velké množství různých plniv pro zlepšení jeho tahových vlastností, komprese a trvalé deformace a snížení nákladů. Zlepšuje se také užitná hodnota modifikovaného PVC.
U modifikovaného softwaru CPE a výrobků z tvrdého PVC je ve srovnání s jinými polymery, jako jsou PE a PP, obzvláště významný účinek zpomalování hoření. Mnoho výrobků z tvrdého PVC je modifikováno modifikátorem CPE s obsahem chloru 36 % a maximální rázové houževnatosti se obvykle dosahuje u CPE s náhodně rozloženými atomy chloru v hlavním řetězci polyethylenu. Proto lze tento modifikátor výrazně zlepšit z hlediska zpracovatelnosti, dispergovatelnosti a rázové houževnatosti.
APLIKACE CPE NA IZOLAČNÍ VRSTVU DRÁTŮ, PNEUMATIK, ŘEMEN
Protože molekula CPE neobsahuje dvojité řetězce, má dobrou odolnost vůči povětrnostním vlivům, nehořlavost, tepelnou stabilitu lepší než PVC, nízkou cenu a vynikající výkon. Rozpustný v aromatických a halogenovaných uhlovodících, nerozpustný v alifatických uhlovodících, rozkládá se nad 170 °C a uvolňuje plynný chlorovodík. Má stabilní chemickou strukturu, vynikající odolnost vůči stárnutí, nehořlavost, chladu, povětrnostním vlivům, nebarvitelný, chemickou odolnost, odolnost vůči ozonu a elektrické izolaci, dobrou kompatibilitu a zpracovatelnost, lze jej mísit s PVC, PE, PS a pryží pro zlepšení fyzikálních vlastností.
CPE je nový typ syntetického materiálu s řadou vynikajících vlastností. Je to vynikající modifikátor rázové houževnatosti pro PVC plasty a syntetický kaučuk s dobrými komplexními vlastnostmi. Má velmi širokou škálu použití a široce se používá v kabelech, drátech, hadicích, páskách, pryžových a plastových výrobcích, těsnicích materiálech a nehořlavých dopravních pásech, vodotěsných membránách, fóliích a různých profilovaných materiálech a dalších produktech. CPE lze také mísit s polypropylenem, vysokotlakým a nízkotlakým polyethylenem, ABS atd. pro zlepšení nehořlavosti, odolnosti proti stárnutí a tiskových vlastností těchto plastů. CPE lze považovat za náhodný kopolymer ethylenu, polyethylenu a 1,2-dichlorethylenu. Jeho molekulární řetězec je nasycený a polární atomy chloru jsou náhodně rozloženy. Díky svým vynikajícím fyzikálním a chemickým vlastnostem se široce používá ve strojírenství, elektřině, chemickém průmyslu, stavebních materiálech a těžebním průmyslu. CPE je odolný vůči teplu, ozonu a povětrnostním vlivům, stárnutí je lepší než u většiny kaučuků, olejům je lepší než u nitrilového kaučuku (ABR), neoprenu (CR) a stárnutí je lepší než u chlorsulfonovaného vinylchloridu (CSM); Odolnost vůči kyselinám, zásadám, solím a dalším korozivním vlastnostem, netoxický, zpomalující hoření, bez nebezpečí výbuchu.
APLIKACE CPE V INKOUSTU
Chlorovaný polyethylen lze zpracovávat vstřikováním a vytlačováním. Vzhledem k tomu, že CPE obsahuje velký počet atomů chloru, měl by se do CPE před lisováním přidat určitý podíl tepelných stabilizátorů, antioxidantů a světelných stabilizátorů, aby se zachovala stabilita jeho složení a vlastností. CPE s nízkým obsahem chloru jsou k dispozici také v rotačním lisování a vyfukování.
V současné době se chlorovaný polyethylen používá hlavně jako modifikátor pro PVC, HDPE a MBS v plastikářském průmyslu. Po smíchání určitého podílu CPE s polyvinylchloridovou pryskyřicí může být extrudován do produktů, jako jsou trubky, desky, izolační povlaky drátů, profily, fólie, smršťovací fólie atd., pomocí běžného zařízení pro zpracování PVC; lze jej také použít pro potahování, lisování atd. v plastech, laminování, lepení atd.; používá se jako modifikátor pro PVC a PE, což může zlepšit výkon produktu, zlepšit elasticitu, houževnatost a nízkoteplotní vlastnosti PVC a snížit teplotu křehnutí na -40 °C; odolnost vůči povětrnostním vlivům, tepelná odolnost a chemická stabilita jsou také lepší než jiné modifikátory; jako modifikátor pro PE může zlepšit potisknutelnost, zpomalení hoření a flexibilitu svých produktů a zvýšit hustotu PE pěny.
Chlorovaná polyethylenová pryskyřice je nový typ syntetického materiálu s řadou vynikajících vlastností. Je vynikajícím modifikátorem rázové houževnatosti pro PVC plasty a syntetickým kaučukem s dobrými komplexními vlastnostmi. Má velmi širokou škálu použití a široce se používá v kabelech, drátech, hadicích, páskách, pryžových a plastových výrobcích, těsnicích materiálech a nehořlavých dopravních pásech, vodotěsných membránách, fóliích a různých profilovaných materiálech a dalších produktech. CPE lze také mísit s polypropylenem, vysokotlakým a nízkotlakým polyethylenem, ABS atd. pro zlepšení nehořlavosti, odolnosti proti stárnutí a tiskových vlastností těchto plastů. CPE lze považovat za náhodný kopolymer ethylenu, polyethylenu a 1,2-dichlorethylenu. Jeho molekulární řetězec je nasycený a polární atomy chloru jsou náhodně rozloženy. Díky svým vynikajícím fyzikálním a chemickým vlastnostem se široce používá ve strojírenství a elektřině.
Chemický průmysl, stavební materiály a těžební průmysl. CPE má lepší tepelnou odolnost, odolnost vůči ozonu a povětrnostním vlivům, odolnost vůči stárnutí než většina pryží, odolnost vůči olejům než nitrilový kaučuk (ABR), neopren (CR), odolnost vůči stárnutí než chlorsulfonovaný vinylchlorid (CSM); odolnost vůči kyselinám, zásadám, solím a dalším korozivním vlastnostem, je netoxický, zpomaluje hoření a nehrozí nebezpečí výbuchu.
Používá se hlavně v: drátech a kabelech (kabely z uhelných dolů, dráty specifikované v normách UL a VDE), hydraulických hadicích, automobilových hadicích, páskách, pryžových deskách, modifikaci PVC profilových trubek, magnetických materiálech, modifikaci ABS atd.
APLIKACE CPE VE FILMU
1. Plastifikátory a antioxidanty používané v pryži a plastech jsou účinnější v polotuhém a měkkém PVC, zejména při vstřikování plastů a druhotně zpracovaných výrobcích. CPE se používá jako plastifikátor PVC, nebledne, nemigruje, neextrahuje a má odolnost proti ozonizaci a korozi, dobrou kompatibilitu. Při výrobě fólií, umělé kůže, podrážek bot, hadic atd. může zvýšit měkkost, probarvitelnost a prodloužit životnost výrobků. Používá se k výrobě antikorozních potrubí, drátů, desek a lisovaných dílů pro ropná pole a jeho cena je o 30 % až 40 % nižší než u jiných modifikovaných PVC. Smícháním CPE s PE a PP lze vyrobit nehořlavou a chladuvzdornou pěnu odolnou proti nárazu a její výkon je lepší než u polyuretanové a polystyrenové pěny. Použití CPE jako permanentního plastifikátoru pro ABS, AS, PS atd. pro výrobu plášťů domácích spotřebičů, vložek, autodílů, elektronického a elektrického příslušenství a nehořlavých pásek může snížit náklady.
2. Použití v pryžových kompozitních materiálech CPE je speciální syntetický kaučuk s vynikajícími vlastnostmi, obzvláště vhodný pro dráty a kabely s vysokými požadavky na tepelnou odolnost, nehořlavost a elektrické vlastnosti a pro vysoce nehořlavé dopravní pásy. Lze jej také použít pro ropovody, stavbu vodotěsných membrán a obložení chemických zařízení atd. Vulkanizovaná pryž vyrobená z elastického základního materiálu CPE je lepší než neopren, pokud jde o odolnost proti opotřebení, dielektrické vlastnosti, tepelnou odolnost, odolnost proti stárnutí, odolnost proti olejům atd. Podobně jako u pryže je jeho cena nižší než u neoprenu a nitrilové pryže a lze jej použít v drátěném a kabelovém průmyslu, automobilových dílech, hadicích odolných vůči vysokým teplotám a olejům atd. Odolnost CPE vůči plynům je podobná odolnosti chlorované pryže. Kromě toho se CPE také široce používá v různých pryžových výrobcích.
3. Směs CPE Kopolymer CPE/styren/akrylonitril má vysokou odolnost proti nárazu, zpomalení hoření, odolnost proti povětrnostním vlivům a nízkým teplotám a jeho oblast použití může konkurovat ABS. Kopolymer CPE/styren/kyselina methakrylová má vysokou rázovou houževnatost, průhlednost a stabilitu vůči povětrnostním vlivům. Smícháním CPE s NBR lze zlepšit různé komplexní vlastnosti NBR a lze jej použít k výrobě olejivzdorných pryžových hadic. CPE lze použít společně s SBR k výrobě pryžových hadic a vodotěsných membrán; při použití společně s univerzální pryží lze jej použít jako pryžové výrobky, jako jsou pláštěnky, barevné pneumatiky jízdních kol, nehořlavé vzduchovody a kabely. V Japonsku se CPE většinou mísí s pryží a plastovými materiály pro zlepšení zpracovatelského výkonu, vzhledu výrobku a vnitřní kvality. Se zvyšující se produkcí CPE a zdokonalením technologie zpracování lze vyrábět také směsi CPE/EVA, které mají dobrou rozměrovou stabilitu a používají se k výrobě desek konzervovaných při nízkých teplotách. CPE/chlorovaný styren se používá při výrobě elektrických izolátorů, nehořlavých pěn, nátěrů atd.
4. CPE pro speciální nátěry a hydroizolační membrány lze zpracovat na speciální nátěry, jako jsou antikorozní nátěry, antivegetativní nátěry, hydroizolační nátěry atd., které nahrazují jiné nátěry. CPE/PVC se mísí za účelem vytvoření hydroizolační membrány, což je středně kvalitní hydroizolační materiál. Jeho odolnost vůči povětrnostním vlivům, odolnost vůči ozonu a zpomalení hoření jsou podobné jako u vysoce kvalitních ethylen-propylenových pryžových membrán a má nízké náklady a dobré stavební vlastnosti. Rozpuštěním CPE v běžných rozpouštědlech lze vytvořit antikorozní nátěry. Po smíchání CPE s asfaltem atd. se často používá k výrobě hydroizolačních nátěrů střech s lepšími vlastnostmi.
5. Vysoce chlorovaný polyethylen Vysoce chlorovaný polyethylen má obsah chloru 61 % až 75 %. Jedná se o tvrdý, tepelně odolný, vysoce pevný produkt podobný sklu a filmotvorný materiál s vynikajícími vlastnostmi. Lze jej mísit s alkydovými barvami, epoxidovými pryskyřicemi, fenolickými, nenasycenými polyestery, polyakryláty atd. za účelem vytvoření antikorozních nátěrů s dobrou chemickou stabilitou. Jeho nehořlavost, odolnost proti korozi, odolnost vůči povětrnostním vlivům a elasticita jsou lepší než u chlorovaného kaučuku. Alternativa k chlorovanému kaučuku. Vysoce chlorovaný polyethylen má dobrou přilnavost ke kovu a betonu, takže má na tyto materiály účinný ochranný účinek. Vysoce chlorovaný polyethylen má dobrou mísitelnost s anorganickými a organickými pigmenty a lze jej použít k výrobě nehořlavých nátěrů.
6. Další aplikace Přidání CPE do topného oleje může snížit jeho bod tuhnutí a přísady do převodového oleje mohou zlepšit odolnost oleje vůči tlaku. Přidání CPE do řezného oleje a vrtného oleje může zkrátit životnost nástrojů. CPE se navíc používá také v avivážích kůže a zahušťovadlech tiskařských barev atd. a jeho rozsah použití se neustále rozšiřuje.
Jaká je role přidání CPE ve výrobě plastů?
Chlorovaný polyethylen (CPE) je nasycený polymerní materiál, jehož vzhled připomíná bílý prášek, je netoxický a bez chuti. Má vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům, ozonu, chemikáliím a stárnutí, dobrou odolnost vůči olejům, nehořlavost a zbarvení. Má dobrou houževnatost (stále flexibilní při -30 °C), dobrou kompatibilitu s jinými polymerními materiály, vysokou teplotu rozkladu a rozklad za vzniku HCl. HCL může katalyzovat dechlorační reakci CPE. Chlorovaný polyethylen je polymerní materiál vyrobený z polyethylenu s vysokou hustotou (HDPE) chlorační substituční reakcí. Podle různých struktur a použití lze chlorovaný polyethylen rozdělit na chlorovaný polyethylen pryskyřičného typu (CPE) a chlorovaný polyethylen elastomerového typu (CM). Kromě samotného použití lze termoplastické pryskyřice také mísit s polyvinylchloridem (PVC), polyethylenem (PE), polypropylenem (PP), polystyrenem (PS), ABS a dokonce i polyuretanem (PU). V gumárenské výrobě lze CPE použít jako vysoce výkonný, kvalitní speciální kaučuk a lze jej také použít s ethylen-propylenovým kaučukem (EPR), butylovým kaučukem (IIR), nitrilovým kaučukem (NBR), chlorsulfonovaným polyethylenem (CSM) atd. Používají se i jiné kaučukové směsi.
