论文总字数：16230字

摘 要

将聚氯乙烯溶液浇筑成膜，通过不同倍数的拉伸实验制备了聚氯乙烯薄膜取向样品。在PVC本体中加入聚酯增塑剂（PPA）浇筑成膜，通过增塑剂使得PVC的流动性能更好，同时也便于加工，并且以加入增塑剂的条件来研究其对PVC晶体结构、结晶行为的影响。将PVC薄膜分别在130℃和180℃下进行热压，制备了两个热压成型样品。本课题主要通过傅立叶转换红外光谱(Fl-IR)、X-射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和动态力学热分析(DMTA)这四种测试方法来对未拉伸和拉伸后的聚氯乙烯薄膜进行测试，研究结晶对玻璃化转变温度的影响。通过对测试结果的分析，对比测试图样，探究不同拉伸处理分别对溶液浇筑和热压成型PVC薄膜晶体结构和结晶行为的影响、添加剂对PVC薄膜结晶的影响以及热压条件对PVC薄膜结晶行为的影响。

研究结果表明，拉伸处理和高温热压都能使PVC薄膜结晶度增加，随着拉伸倍数的增加，热压温度的升高，Tg也随之增加。除了拉伸处理和热压条件这些因素之外，加入增塑剂使Tg下降，增塑剂的用量对PVC结晶度也会产生影响。

关键词：聚氯乙烯 拉伸处理 热压成型 结晶行为 玻璃化转变

Study on Crystallization and Glass Transition of Stretched Polyvinyl Chloride Films

Abstract

The polyvinyl chloride solution was cast into a film, and polyvinyl chloride film oriented samples were prepared by different multiple tensile tests. In the body of PVC, polyester plasticizer (PPA) is added to form a film, the crystal form of PVC is changed by a plasticizer, and the mechanical properties of PVC are fundamentally improved, and the conditions for adding plasticizer are studied to study PVC. Crystal structure, crystal behavior. Two hot-pressed samples were prepared by heat-pressing the PVC film at 130°C and 180°C, respectively. This subject is mainly used for Fourier-transform infrared (Fl-IR), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) for unstretched and stretched Polyvinyl chloride films were tested to study the effect of crystallization on the glass transition temperature. Through analysis of the test results and comparison of test patterns, the effects of different tensile treatments on the crystal structure and crystallization behavior of the cast and hot pressed PVC films, the effect of additives on the crystallization of the PVC film and the crystallization behavior of the PVC film under hot pressing conditions were investigated. Impact.

The results show that both the stretching treatment and the high temperature hot pressing can increase the crystallinity of the PVC film. With the increase of the draw ratio and the increase of the hot-pressing temperature, the Tg also increases. In addition to factors such as stretching and hot pressing conditions, the amount of plasticizer used will also affect the crystallinity of PVC.

Keywords: Polyvinyl chloride; Stretching; Crystallization; Crystallinity;Glass transition;

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 聚氯乙烯简介 1

1.2 聚氯乙烯的应用 1

1.3 聚氯乙烯的结晶与玻璃化转变 2

1.3.1聚氯乙烯晶体结构 2

1.3.2聚氯乙烯结晶行为 2

1.3.3增塑剂对晶体结构的影响 3

1.3.4聚氯乙烯的结构与动态力学性能关系 3

1.4 课题研究内容及意义 4

1.4.1课题研究内容 4

1.4.1课题研究意义 4

第二章 实验内容 6

2.1实验过程 6

2.1.1实验药品 6

2.2.2实验仪器 6

2.1.3PVC薄膜的制备 6

2.1.4PVC-PPA薄膜的制备 6

2.2拉伸实验 7

2.2.1制样 7

2.2.2测试 7

2.3傅里叶转换红外光谱（FT-IR）测试 7

2.3.1制样 7

2.3.2测试 7

2.4差示扫描量热法(DSC)测试 8

2.4.1制样 8

2.4.2测试 8

2.5 X-射线衍射法(XRD)测试 8

2.5.1制样 8

2.5.2测试 9

2.6动态力学热分析(DMTA)测试 9

2.6.1制样 9

2.6.2测试 10

第三章 结果和分析 11

3.1 拉伸处理对溶液浇铸PVC膜晶体结构、结晶行为的影响 11

3.2拉伸处理对热压成型PVC膜晶体结构、结晶行为的影响 13

3.3增塑剂用量对PVC膜结晶的影响 14

3.4热压条件对PVC薄膜结晶行为的影响 16

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1 聚氯乙烯简介

随着时代的发展，聚氯乙烯薄膜成为了最通用的热塑性塑料之一，因为它与各种添加剂复合以生产适用于广泛应用的材料，同时也因为它具有优良的性能而受到人们的青睐。它在人们日常生活中也到处可见，在20世纪70年代，它在全球范围内制造达到最大吨位塑料之一，当时还提出有关PVC生产和添加剂的健康和环境问题。在欧洲，具有PVC利益的组织共同致力于自愿承诺改善PVC的环境特征，同样直到现在PVC的可持续性也是全球重要的考虑因素。我们在商场里看到那些自然而富有色彩，优雅和高档风格的书桌，书架，沙发和厨柜都是PVC薄膜给了它们如此漂亮的外衣。这种被人们普遍运用的PVC薄膜是在聚氯乙烯单体中加入各种添加剂合成而来的。据统计，仅1995年一年的时间，PVC薄膜的产量和销量在许多欧洲国家达到了600多万吨，在全球PVC薄膜正在以4％的增长率生产和应用^[1]。PVC可以说是最合适生产三维表面薄膜的材料。此外，PVC还是一种价廉、阻燃、耐腐蚀的通用树脂，广泛用于许多领域。 PVC本质上是一种真空吸收膜，应用于许多包装领域。因此，它也被称为装饰膜和粘合剂膜，并被用于许多行业，如建筑材料，包装和医药等，其中建材行业占60％。PVC薄膜具有良好的化学稳定性，电绝缘性，不燃性等特性，但由于其抗冲击性和耐老化性差，限制了一些应用范围。因此改善其性能以进一步扩大其应用领域至关重要。在过去十年中，许多调查人员一直在致力于研究PVC的结晶行为，例如，调研人员提出的通过制备纳米晶PVC的方法，也正是因为通过这样的改性方法可以提高其相关性能，扩大PVC的应用范围^[2]。

1.2 聚氯乙烯的应用

PVC薄膜的应用非常广泛。用聚氯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，用于包装，以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。一般在电气方面用量也比较多，比如电工胶粘带，根据其特性还可用于保护胶粘带、箱包粘胶带、标识胶粘带、广告贴、管路胶粘带等。在日常生活中也有广泛的应用，如鞋业、玩具、雨衣、台布、雨伞、农用膜等。总之，PVC薄膜在生活中发挥着很大的作用，应用非常广泛。

1.3 聚氯乙烯的结晶与玻璃化转变

无定型聚合物是在任何条件下都不能结晶的聚合物，而结晶聚合物可以在一定条件下结晶，也就是说其可以处于结晶状态或无定形状态^[13]。

结晶主要是看它分子结构的对称性和规整性，比如自由基聚合得到的无规立构聚氯乙烯，由于氯原子的引入，破坏了链的对称性也破坏了化学结构的规整性，所以属于非结晶性聚合物的范畴^[3]。但是，由于氯原子的电负性较大，分子链上相邻的氯原子相互排斥，形成近似于间同立构的结构，有微弱的结晶能力，使其具有一定的结晶度^[3]。

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