CN109796662B - 一种pvc/pe共混物与pe的粘结件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PVC/PE共混物与PE的粘结件及其制备方法。该方法以PVC和PE为原料，制备两者的共混物，再将共混物与PE粘结，形成粘结件。当共混物组分为PE:PVC＝7:3，且在90℃成型时，共混物的韧性最大，断裂伸长率最高可达264.03％；将制备的共混物与纯PE板粘结时，PE:PVC为6:4且在100℃下成型的共混物与PE粘结件的拉伸强度可与原共混物的拉伸强度相接近(～10MPa)，则与PE粘结后样品的界面处能达到较好的粘结效果。通过对粘结件断面作元素分析，拉伸强度大的样品(例如PE:PVC为6:4且在100℃下成型的共混物与PE的粘结件)，断面都比较粗糙，且氯元素含量较大。此外，用本发明的方法制备得到的PE/PVC共混物与PE粘结物的成型加工性优异，且制备方法简单，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及高分子材料的粘结件及其制备方法。
背景技术
工业生产的PVC的分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加。PVC无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹体。
工业生产的PE密度升高，其熔点也升高，分子量一般在5万以上；分子量分布较宽，约为20～50。
生活中常用的USB数据线，其线材主要是由PVC制成的，而插头处则是由内模(PE)和外模(PE或PVC)制成的。这种USB数据线的线材与插头处经常会出现断裂的情况，需时常更换，在浪费金钱的同时也存在一定的安全隐患。
发明内容
通过分析大量文献后进行实验，发明人发现纯PVC之间、纯PE之间的粘结性都不是很好。也就是说，USB数据线插头处的不同材料使得内膜和外模粘结性不好，导致线材与插头处断裂。因此，本发明提供一种PVC/PE共混物与PE的粘结件及其制备方法。
一种PVC/PE共混物与PE的粘结件，其特征在于：包括PVC/PE共混物和PE，PVC/PE共混物与PE粘结在一起。
进一步地，在PVC/PE共混物中，PE与PVC的质量比为5:5～7:3；优选的，PE与PVC的质量比为7:3。
上述PVC/PE共混物与PE的粘结件的制备方法，包括如下步骤：
(1)将PE与PVC混合均匀，控制一定的温度熔融PE与PVC，将熔融物注入80～110℃的模具中，冷却定型，得到PVC/PE共混物；
(2)将PVC/PE共混物与PE进行界面粘结，得到PVC/PE共混物与PE的粘结件。
在上述方法的步骤(1)中，PE与PVC的质量比为5:5～7:3；优选的，PE与PVC的质量比为7:3。
在上述方法的步骤(1)中，一定的温度是指170～200℃。
上述方法的步骤(2)具体为：将熔融状态的PE注入含有PVC/PE共混物的模具中，冷却定型，得到PVC/PE共混物与PE的粘结件。
本发明的方法以原料PE和PVC共混，得到的共混物与纯PE粘结，得到PVC/PE共混物与PE的粘结件。当共混物组分为PE:PVC＝7:3，且在90℃成型时，共混物的韧性最大，断裂伸长率最高可达264.03％。将制备的共混物与纯PE板粘结时，PE:PVC为6:4且在100℃下成型的共混物与PE的粘结件拉伸强度可与原共混物的拉伸强度相接近(10MPa)，则与PE粘结后样品的界面处能达到较好的粘结效果。通过对粘结件断面作元素分析，发明人发现拉伸强度大的样品(例如PE:PVC为6:4且在100℃下成型的共混物与PE的粘结件)，断面都比较粗糙，且氯元素含量较大。此外，用本发明的方法制备得到的PE/PVC共混物与PE粘结物的成型加工性优异，且制备方法简单，适于工业化生产。
附图说明
图1为本发明制备的PE/PVC共混物与PE的粘结件示意图。
图2为本发明实例3中制备的PE:PVC为7:3、80℃的共混物放大5000倍的电镜图。
图3为本发明实例4中制备的PE:PVC为6:4、80℃的共混物放大5000倍的电镜图。
图4为本发明实例5中制备的PE:PVC为5:5、80℃的共混物放大5000倍的电镜图。
图5为本发明实例1～5制备的同在80℃下成型的样条的应力-应变谱图。
图6为本发明实例9～11制备的PE/PVC共混物与纯PE粘结物的应力-应变谱图。
图7为本发明实例6～13中制备的同在80℃下成型粘结物的应力-应变图。
图8为本发明实例9制备的PE/PVC共混物与纯PE粘结物的断口图及氯元素分布图。
图9为本发明实例10制备的PE/PVC共混物与纯PE粘结物的断口图及氯元素分布图。
图10为本发明实例11制备的PE/PVC共混物与纯PE粘结物的断口图及氯元素分布图。
具体实施方式
以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实例1
本实例涉及纯PE样条的制备，包括如下步骤：
将原料PE注入平行双螺杆挤出机，控制温度在170℃挤出，将原料注入微量注射成型仪中，控制模具的温度为80℃，冷却定型，得到纯PE样条。
利用微型控制电子万能试验机对实例1中得到的纯PE样条进行分析，得到纯PE样条的拉伸强度为15.40MPa，应变为734％。
实例2
本实例涉及纯PVC样条的制备，包括如下步骤：
将原料PVC注入平行双螺杆挤出机，控制温度在200℃挤出，将原料注入微量注射成型仪中，控制模具的温度为80℃，冷却定型，得到纯PVC样条。
利用微型控制电子万能试验机对实例2中得到的纯PVC样条进行分析，得到纯PVC样条的拉伸强度为18.98MPa，应变为103％。
实例3
本实例涉及PE/PVC共混物的制备，包括如下步骤：
将14.0g PE和6.0g PVC原料混合均匀，注入平行双螺杆挤出机，控制温度在180℃挤出，调节模具的温度为80℃，将熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物。
利用微型控制电子万能试验机对实例3中得到的共混物进行分析，得到含70％PE、在80℃下成型的共混物的拉伸强度为12.94MPa，应变为213.44％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例3中得到的共混物进行分析，得到样品放大1000倍、2500倍和5000倍后的图片(其中放大5000倍图片见图1)。
实例4
本实例涉及PE/PVC共混物的制备，包括如下步骤：
将12.0g PE和8.0g PVC原料混合均匀，注入平行双螺杆挤出机，控制温度在190℃熔融挤出，调节模具的温度为80℃，将熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物。
利用微型控制电子万能试验机对实例4中得到的共混物进行分析，得到含60％PE、在80℃下成型的共混物拉伸强度为12.38MPa，应变为67.38％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例4中得到的共混物进行分析，得到各样品放大1000倍、2500倍和5000倍后的图片(其中放大5000倍图片见图2)。
实例5
本实例涉及PE/PVC共混物的制备，包括如下步骤：
将10.0g PE和10.0g PVC原料混合均匀，注入平行双螺杆挤出机，控制温度在200℃熔融挤出，调节模具的温度为80℃，将熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物。
利用微型控制电子万能试验机对实例5中得到的共混物进行分析，得到含50％PE、在80℃下成型的共混物拉伸强度为13.96MPa，应变为31.39％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例5中得到的共混物进行分析，得到各样品放大1000倍、2500倍和5000倍后的图片(其中放大5000倍图片见图3)。
实例6
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将实例3中得到的含70％PE的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例6中得到的粘结物进行分析，得到80℃成型共混物与纯PE的粘结物拉伸强度为4.37MPa，应变为6.39％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例6中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
其中，K和M指的是根据K层电子或者M层电子激发收集到的元素信息，计算得到的元素百分比。
并得到元素分析的断口和各元素在断口的位置分布图。
实例7
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将含70％PE且在85℃下成型的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例7中得到的粘结物进行分析，得到85℃成型共混物与纯PE粘结物拉伸强度为5.15MPa，应变为7.89％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例7中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和各元素在断口的位置分布图。
实例8
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将含70％PE且在90℃下成型的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却定型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例8中得到的粘结物进行分析，得到90℃成型共混物与纯PE粘结物拉伸强度为5.42MPa，应变为9.64％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例8中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和各元素在断口的位置分布图。
实例9
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将实例4中得到的含60％PE的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却成型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例9中得到的粘结物进行分析，得到80℃成型共混物与纯PE的粘结物拉伸强度为5.74MPa，应变为12.42％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例9中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和氯元素在断口的位置分布图(见图7)。
实例10
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将含60％PE且在90℃下成型的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却成型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例10中得到的粘结物进行分析，得到90℃成型共混物与纯PE粘结物拉伸强度为5.31MPa，应变为13.34％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例10中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和氯元素在断口的位置分布图(见图8)。
实例11
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将含60％PE且在100℃下成型的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却成型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例11中得到的粘结物进行分析，得到100℃成型共混物与纯PE粘结物拉伸强度为9.77MPa，应变为35.28％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例11中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和氯元素在断口的位置分布图(见图9)。
实例12
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将实例5中得到的含50％PE的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却成型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例12中得到的粘结物进行分析，得到80℃成型共混物与纯PE的粘结物拉伸强度为5.44MPa，应变为9.91％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例12中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和各元素在断口的位置分布图。
实例13
本实例涉及PE/PVC共混物与纯PE的粘结物的制备，包括如下步骤：
将含50％PE且在110℃下成型的共混物样条放入模具中，将实例1中的纯PE熔融物注入模具中，冷却成型，得到PE/PVC共混物与纯PE的粘结物。
利用微型控制电子万能试验机对实例13中得到的粘结物进行分析，得到110℃成型共混物与纯PE粘结物拉伸强度为9.63MPa，应变为18.66％。
利用扫描电子显微镜(SEM)对实例13中得到的共混物进行元素分析，得到各元素含量如下表：
并得到元素分析的断口和各元素在断口的位置分布图。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种PVC/PE共混物与PE的粘结件的制备方法，包括如下步骤：
（1）将PE与PVC混合均匀，控制一定温度熔融PE与PVC，将熔融物注入80~110℃的模具中，冷却定型，得到PVC/PE共混物；
（2）将PVC/PE共混物与PE进行界面粘结，得到PVC/PE共混物与PE的粘结件；
在步骤（1）中，PE与PVC的质量比为5:5~7:3；
步骤（2）具体为：将熔融状态的PE注入含有PVC/PE共混物的模具中，冷却定型，得到PVC/PE共混物与PE的粘结件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）中，PE与PVC的质量比为7:3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）中，一定的温度是指170~200℃。
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| GR01 | Patent grant | ||
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