吸水膨脹型軟質(zhì)聚氯乙烯材料的研究.pdf

1、吸水膨脹橡膠是一種功能性止水材料，具有遇水膨脹和彈性密封的特點(diǎn)。由于其施工方便、效率高、可節(jié)省材料并降低工程造價(jià)，吸水膨脹橡膠被視為換代型的防水密封材料。制備吸水膨脹橡膠通常有兩種方法：物理共混法和接枝改性法，其中機(jī)械共混法是容易大規(guī)模工業(yè)化的方法，但通常親水性的高吸水性樹脂與橡膠基體相互作用弱，高吸水性樹脂容易從橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中析出，導(dǎo)致吸水膨脹橡膠的吸水性能、力學(xué)性能和重復(fù)使用性降低。增塑軟質(zhì)聚氯乙烯(PVC)具有類似橡膠彈性體的性能

2、，并且價(jià)格低廉、加工簡單和無橡膠異味，在許多場(chǎng)合可作為橡膠的替代材料。 本文采用增塑PVC和淀粉接枝聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂(SZ<,A>)共混方法制備吸水膨脹彈性體，采用吸水率、體積膨脹率、失重率、拉伸應(yīng)力應(yīng)變和掃描電子顯微鏡等實(shí)驗(yàn)分析對(duì)增塑PVC／SZ<,A>共混物的吸水性能、力學(xué)性能和形態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究結(jié)果如下： 1．通過吸水性能和力學(xué)性能測(cè)試研究了吸水樹脂SZ<,A>含量對(duì)增塑PVC／SZ<,A>共混物

3、吸水性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，將制得的增塑PVC／SZ<,A>共混物浸入蒸餾水中進(jìn)行預(yù)處理(洗滌除去表層與PVC基體界面作用弱的吸水樹脂 SZ<,A>)。隨SZ<,A>含量的增加，經(jīng)過預(yù)處理后的增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水率、吸水速率、體積膨脹率和體積膨脹速率增加。在預(yù)處理后的三次吸水實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水率、吸水速率、體積膨脹率、體積膨脹速率變化較小，且失重率變化范圍很窄，僅在0.09％～0.79％

4、之間；隨SZ<,A>含量的增加，未預(yù)處理和預(yù)處理的增塑PVC／SZ<,A>共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均降低，且經(jīng)過預(yù)處理的增塑PVC／SZ<,A>共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率相對(duì)于未預(yù)處理的增塑PVC／SZ<,A>共混物有少許降低。 2．通過吸水性能和力學(xué)性能測(cè)試研究了輔助吸水劑含量對(duì)增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，聚氧化乙烯(PEO)和聚乙二醇 -2000(PEG-2000)均能提高增塑P

5、VC/SZ<,A>共混物吸水速率，但是PEO的效果明顯優(yōu)于PEG-2000；隨聚氧化乙烯(PEO)和聚乙二醇-2000(PEG-2000)含量增加，增塑PVC/SZA共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率降低。3．通過吸水性能和力學(xué)性能測(cè)試研究了PVC基體彈性的變化對(duì)增塑PVC/SZ<,A> 共混物吸水性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在預(yù)處理和第一次吸水實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，隨DOP含量增加，增塑PVC/SZ<,A>共混物吸水率、體積膨脹率均增加，增塑PV

6、C/SZ<,A>共混物拉伸強(qiáng)度降低，斷裂伸長率增至最大值后出現(xiàn)降低現(xiàn)象。在預(yù)處理和第一次吸水實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，當(dāng)NBR含量小于60份時(shí)，隨NBR 含量增加，增塑PVC/SZA/NBR共混物吸水率、體積膨脹率增加；當(dāng)NBR含量大于60份時(shí)，增塑PVC/SZA/NBR共混物吸水率、體積膨脹率變化較小。4．通過吸水性能測(cè)試研究了溫度和電解質(zhì)對(duì)增塑PVCSZ<,A>共混物吸水性能的影響。結(jié)果表明，隨溫度升高，經(jīng)過預(yù)處理后的增塑PVC/SZA共混物吸水