对聚氯乙烯作用的化学物品可分下述三类:
①水或水溶液(例如盐溶液和无强氧化作用的无机酸)只游动在聚氯乙烯分子间,聚氯乙烯会膨胀,但并不和聚氯乙烯发生反应。
②有机溶剂(例如乙醚,聚氯乙烯强烈膨胀或溶解。
③侵蚀性物质(例如溴,分子发生化学作用。丙酮,含氯的碳氢化物)会使浓硝酸等)是直接和聚氯乙烯
聚氯乙烯的这种性能不同于金属与化学物品间的作用:金属的分子结构是紧密的,坚实的,故化学药剂对它的作用只发生在表面层,只能在破坏掉这一表面层后才能向下层继续作用。
聚氯乙烯的分子结构相对地说来比较松弛,对它作用的物质可以渗透到它的内部。前两类化学剂可以在聚氯乙烯分子链间进行充填,可使分子间距离加大,对副价键产生影响,其作用是可逆的,稳定剂和增塑剂被溶出只是一种副作用。
第三类化学物品除能引起膨胀外,还会对聚氯乙烯分子链发生作用,即对主价键产生影响,这种作用是不可逆的。
聚氯乙烯薄膜的耐化学稳定性,不仅由聚氯乙烯树脂、薄膜中所含各组分和与其发生作用的介质所决定,而且尚受下列因素影响;制品的形状和厚度,作用时间和温度,薄膜内的应力情况,以及是否同时受到其它物质作用等。
某种聚氯乙烯薄膜在一定情况下对于某种物质的作用是稳定的,但在另外一种情况下,对同一物质也许就不稳定了。一般应模拟实际使用情况,用反应介质对薄膜进行试验。
目前,测定聚氯乙烯薄膜耐化学侵蚀性的试验方法尚无完整的标准。一般的方法是将方形或圆形试样放到化学试剂中去,于常温或高温下静置1、2、4,8、16和32小时,每经过一段时间后测定一次重量、尺寸,以及硬度、强度、耐曲折强度或耐寒性的变化。
根据不同要求进行试验。具体操作是先用蒸馏水洗去化学试剂或其水溶液,并把试样放在滤纸上吸干,如系油溶性试剂,则用玻璃棒或刮勺去除油性物质,再用滤纸去除余下部分,也可用石油醚洗一下。处理后的试样在进行测试以前,必须置于20℃、空气相对湿度为65%的环境下静置24小时,直至恒重为止。
在记录上述测试结果时必须注意,它是对一定尺寸的试样进行试验所得到的结果。由于化学作用首先是对物体表面进行的,然后才会作用到物体的内部,所以将某一薄膜试样的试验结果用以推断其它厚度的薄膜的化学稳定性时,需要特别当心,当薄膜比较薄时更是如此。
不含增塑剂的薄膜对许多化学品都有很好的稳定性,对大多数稀和浓的酸碱、油脂、脂肪烃、醇或臭氧的化学稳定性均很好。具有氧化作用的物质对聚氯乙烯树脂会起破坏作用,如氯气、浓硝酸和浓硫酸。具极性结构的有机溶剂会使聚氯乙烯薄膜发生膨胀或溶解,如酯、醚、酮、含氯烷烃和芳烃。这里讨论的是20℃时的情况,在高温下破坏更厉害。聚氯乙烯耐化学作用的稳定性虽然很好,但仍可被个别化学物品——特别是溶剂——所作用,其原因在于它的分子结构。聚氯乙烯链分子间是依靠比较弱的副价键力而互相结合在一起的,故不能抵制极性溶剂分子的侵入。聚氯乙烯没有坚固的晶体结构,而聚乙烯正是借助于晶体结构而对溶剂很稳定。
内增塑作用或外增塑作用所引起的聚氯乙烯链分子间结合的松弛,必将降低聚氯乙烯的化学稳定性,纯聚氯乙烯的化学稳定性最高。
聚氯乙烯共聚体和抗冲击性聚氯乙烯的化学稳定性均比纯聚氯乙烯要差一些。共聚体在溶剂中(如在酯和酮中)比较容易溶解一些。含增塑剂的聚氯乙烯薄膜对化学物品更为敏感,增塑剂含量愈高,则愈敏感。无机酸酯增塑剂是增塑剂中化学稳定性最高的。
聚氯乙烯
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