對聚氯乙烯作用的化學物品可分下述三類:
①水或水溶液(例如鹽溶液和無強氧化作用的無機酸)只游動在聚氯乙烯分子間,聚氯乙烯會膨脹,但并不和聚氯乙烯發生反應。
②有機溶劑(例如乙醚,聚氯乙烯強烈膨脹或溶解。
③侵蝕性物質(例如溴,分子發生化學作用。丙酮,含氯的碳氫化物)會使濃硝酸等)是直接和聚氯乙烯
聚氯乙烯的這種性能不同于金屬與化學物品間的作用:金屬的分子結構是緊密的,堅實的,故化學藥劑對它的作用只發生在表面層,只能在破壞掉這一表面層后才能向下層繼續作用。
聚氯乙烯的分子結構相對地說來比較松弛,對它作用的物質可以滲透到它的內部。前兩類化學劑可以在聚氯乙烯分子鏈間進行充填,可使分子間距離加大,對副價鍵產生影響,其作用是可逆的,穩定劑和增塑劑被溶出只是一種副作用。
第三類化學物品除能引起膨脹外,還會對聚氯乙烯分子鏈發生作用,即對主價鍵產生影響,這種作用是不可逆的。
聚氯乙烯薄膜的耐化學穩定性,不僅由聚氯乙烯樹脂、薄膜中所含各組分和與其發生作用的介質所決定,而且尚受下列因素影響;制品的形狀和厚度,作用時間和溫度,薄膜內的應力情況,以及是否同時受到其它物質作用等。
某種聚氯乙烯薄膜在一定情況下對于某種物質的作用是穩定的,但在另外一種情況下,對同一物質也許就不穩定了。一般應模擬實際使用情況,用反應介質對薄膜進行試驗。
目前,測定聚氯乙烯薄膜耐化學侵蝕性的試驗方法尚無完整的標準。一般的方法是將方形或圓形試樣放到化學試劑中去,于常溫或高溫下靜置1、2、4,8、16和32小時,每經過一段時間后測定一次重量、尺寸,以及硬度、強度、耐曲折強度或耐寒性的變化。
根據不同要求進行試驗。具體操作是先用蒸餾水洗去化學試劑或其水溶液,并把試樣放在濾紙上吸干,如系油溶性試劑,則用玻璃棒或刮勺去除油性物質,再用濾紙去除余下部分,也可用石油醚洗一下。處理后的試樣在進行測試以前,必須置于20℃、空氣相對濕度為65%的環境下靜置24小時,直至恒重為止。
在記錄上述測試結果時必須注意,它是對一定尺寸的試樣進行試驗所得到的結果。由于化學作用首先是對物體表面進行的,然后才會作用到物體的內部,所以將某一薄膜試樣的試驗結果用以推斷其它厚度的薄膜的化學穩定性時,需要特別當心,當薄膜比較薄時更是如此。
不含增塑劑的薄膜對許多化學品都有很好的穩定性,對大多數稀和濃的酸堿、油脂、脂肪烴、醇或臭氧的化學穩定性均很好。具有氧化作用的物質對聚氯乙烯樹脂會起破壞作用,如氯氣、濃硝酸和濃硫酸。具極性結構的有機溶劑會使聚氯乙烯薄膜發生膨脹或溶解,如酯、醚、酮、含氯烷烴和芳烴。這里討論的是20℃時的情況,在高溫下破壞更厲害。聚氯乙烯耐化學作用的穩定性雖然很好,但仍可被個別化學物品——特別是溶劑——所作用,其原因在于它的分子結構。聚氯乙烯鏈分子間是依靠比較弱的副價鍵力而互相結合在一起的,故不能抵制極性溶劑分子的侵入。聚氯乙烯沒有堅固的晶體結構,而聚乙烯正是借助于晶體結構而對溶劑很穩定。
內增塑作用或外增塑作用所引起的聚氯乙烯鏈分子間結合的松弛,必將降低聚氯乙烯的化學穩定性,純聚氯乙烯的化學穩定性最高。
聚氯乙烯共聚體和抗沖擊性聚氯乙烯的化學穩定性均比純聚氯乙烯要差一些。共聚體在溶劑中(如在酯和酮中)比較容易溶解一些。含增塑劑的聚氯乙烯薄膜對化學物品更為敏感,增塑劑含量愈高,則愈敏感。無機酸酯增塑劑是增塑劑中化學穩定性最高的。
聚氯乙烯
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