DIE ROLLE VON CPE IN PVC-HOLZ-KUNSTSTOFF-VERBUNDWERKSTOFFEN
Durch die Verwendung von Türen und Fenstern aus einer Mischung aus CPE und PVC werden Elastizität, Zähigkeit und Kältebeständigkeit deutlich verbessert, und die Witterungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Stabilität sind gut.
PVC-Baum-Kunststoff-Verbundwerkstoffe bestehen hauptsächlich aus PVC-Harz und Füllstoffen. Durch die Beimischung von Pflanzenfasern, die Anpassung der Rezeptur und die physikalische Modifizierung mit dem Modifikator CPE (chloriertes Polyethylen) (mit inkrementeller und modifizierender Wirkung) lassen sich Härte, Steifigkeit, Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Flammschutz des Produkts verbessern (innerhalb des zulässigen Bereichs der physikalischen Eigenschaften gilt: Je höher der Chlorgehalt des CPE, desto besser der Flammschutz). Zudem werden die Zugfestigkeit erhöht sowie die Sprödigkeit und Kriechfestigkeit von PVC verbessert.
Der Extrusionsformmechanismus von PVC-Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen unterscheidet sich deutlich von dem herkömmlicher Kunststoffe. Da der Hauptbestandteil von Pflanzenfasern Cellulose ist, enthält Cellulose zahlreiche Hydroxylgruppen. Diese Hydroxylgruppen bilden intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen, was Pflanzenfasern eine starke Polarität und Wasseraufnahmefähigkeit verleiht. Im Gegensatz dazu sind die meisten thermoplastischen Materialien unpolar und hydrophob. Daher ist die Kompatibilität zwischen den beiden Materialien äußerst gering, die Haftkraft an der Grenzfläche niedrig und der Füllstoffanteil an Pflanzenfasern hoch. Dies führt zu schlechter Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit des Materials, wodurch Kneten und Extrudieren erschwert werden. Die Optimierung der Rezeptur von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen spielt daher eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Formgebung und der Produkteigenschaften.
CPE wurde ursprünglich als PVC-Modifikator entwickelt, und modifiziertes PVC zählt nach wie vor zu den wichtigsten Anwendungsgebieten von CPE. CPE besitzt hervorragende Fülleigenschaften, und durch die Zugabe zahlreicher Füllstoffe lassen sich seine Zug-, Druck- und bleibenden Verformungseigenschaften verbessern sowie die Kosten senken. Dadurch erhöht sich auch der Gebrauchswert des modifizierten PVC.
Bei mit CPE modifizierten Software- und Hart-PVC-Produkten ist die flammhemmende Wirkung im Vergleich zu anderen Polymeren wie PE und PP besonders ausgeprägt. Viele Hart-PVC-Produkte werden mit einem CPE-Modifikator mit einem Chlorgehalt von 36 % modifiziert. Die maximale Schlagzähigkeit wird üblicherweise durch CPE mit zufällig in der Polyethylen-Hauptkette verteilten Chloratomen erzielt. Daher kann dieser Modifikator hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Dispergierbarkeit und Schlagzähigkeit deutlich verbessert werden.
Anwendung von CPE auf Drahtisolierungsschichten, Reifen und Riemen
Da das CPE-Molekül keine Doppelketten enthält, weist es eine gute Witterungsbeständigkeit, Flammwidrigkeit und eine höhere thermische Stabilität als PVC auf. Es ist kostengünstig und bietet hervorragende Eigenschaften. CPE ist löslich in aromatischen und halogenierten Kohlenwasserstoffen, unlöslich in aliphatischen Kohlenwasserstoffen und zersetzt sich oberhalb von 170 °C unter Freisetzung von Chlorwasserstoffgas. Es besitzt eine stabile chemische Struktur, ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit, Flammwidrigkeit, Kältebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Farbbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Ozonbeständigkeit und elektrische Isolationsfähigkeit. Zudem ist es gut verarbeitbar und kompatibel und kann mit PVC, PE, PS und Kautschuk gemischt werden, um seine physikalischen Eigenschaften zu verbessern.
CPE ist ein neuartiger synthetischer Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften. Es dient als Schlagzähmodifikator für PVC-Kunststoffe und ist ein synthetischer Kautschuk mit guten Eigenschaften. CPE findet breite Anwendung in Kabeln, Drähten, Schläuchen, Bändern, Gummi- und Kunststoffprodukten, Dichtungsmaterialien, flammhemmenden Förderbändern, wasserdichten Membranen, Folien und verschiedenen Profilmaterialien. Durch die Beimischung von CPE zu Polypropylen, Polyethylen (Hoch- und Niederdruck), ABS usw. lassen sich die Flammwidrigkeit, Alterungsbeständigkeit und Bedruckbarkeit dieser Kunststoffe verbessern. CPE ist ein statistisches Copolymer aus Ethylen, Polyethylen und 1,2-Dichlorethylen. Seine Molekülkette ist gesättigt, und polare Chloratome sind statistisch verteilt. Aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften findet es breite Anwendung im Maschinenbau, in der Elektrotechnik, der Chemie-, Baustoff- und Bergbauindustrie. CPE ist hitzebeständig, ozonbeständig und witterungsbeständig, alterungsbeständiger als die meisten Gummisorten, ölbeständiger als Nitrilkautschuk (ABR) und Neopren (CR), alterungsbeständiger als chlorsulfoniertes Vinylchlorid (CSM); beständig gegen Säuren, Laugen, Salze und andere korrosive Eigenschaften, ungiftig, flammhemmend, keine Explosionsgefahr.
ANWENDUNG VON CPE IN TINTE
Chloriertes Polyethylen (CPE) lässt sich im Spritzguss- und Extrusionsverfahren verarbeiten. Da CPE jedoch eine große Anzahl an Chloratomen enthält, müssen ihm vor dem Formgebungsprozess bestimmte Mengen an Wärmestabilisatoren, Antioxidantien und Lichtstabilisatoren zugesetzt werden, um die Stabilität seiner Zusammensetzung und Eigenschaften zu gewährleisten. Chlorarmes CPE ist auch im Rotations- und Blasformverfahren erhältlich.
Chloriertes Polyethylen (CPE) wird derzeit in der Kunststoffindustrie hauptsächlich als Modifikator für PVC, HDPE und MBS eingesetzt. Nach dem Einmischen eines bestimmten Anteils CPE in Polyvinylchlorid-Harz kann es mit gängigen PVC-Verarbeitungsanlagen zu Produkten wie Rohren, Platten, Kabelisolierungen, Profilen, Folien, Schrumpffolien usw. extrudiert werden. Es findet außerdem Anwendung beim Beschichten, Formpressen, Laminieren und Kleben von Kunststoffen. Als Modifikator für PVC und PE verbessert es die Produkteigenschaften, insbesondere die Elastizität, Zähigkeit und Tieftemperaturbeständigkeit von PVC, und senkt die Versprödungstemperatur auf -40 °C. Witterungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Stabilität sind anderen Modifikatoren überlegen. Als Modifikator für PE verbessert es die Bedruckbarkeit, Flammwidrigkeit und Flexibilität der Produkte und erhöht die Dichte von PE-Schaum.
Chloriertes Polyethylenharz (CPE) ist ein neuartiger synthetischer Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften. Es eignet sich hervorragend als Schlagzähmodifikator für PVC-Kunststoffe und als synthetischer Kautschuk mit guten Eigenschaften. CPE findet breite Anwendung in Kabeln, Drähten, Schläuchen, Bändern, Gummi- und Kunststoffprodukten, Dichtungsmaterialien, flammhemmenden Förderbändern, wasserdichten Membranen, Folien und verschiedenen Profilmaterialien. Durch die Beimischung von CPE zu Polypropylen, Polyethylen (HPL und LPP), ABS usw. lassen sich die Flammwidrigkeit, Alterungsbeständigkeit und Bedruckbarkeit dieser Kunststoffe verbessern. CPE ist ein statistisches Copolymer aus Ethylen, Polyethylen und 1,2-Dichlorethylen. Seine Molekülkette ist gesättigt, und polare Chloratome sind statistisch verteilt. Aufgrund seiner exzellenten physikalischen und chemischen Eigenschaften findet es breite Anwendung im Maschinenbau und in der Elektrotechnik.
Chemie-, Baustoff- und Bergbauindustrie. CPE ist hitzebeständig, ozonbeständig und witterungsbeständig. Seine Alterungsbeständigkeit ist besser als die der meisten Gummisorten, seine Ölbeständigkeit besser als die von Nitrilkautschuk (ABR) und Neopren (CR) und seine Alterungsbeständigkeit besser als die von chlorsulfoniertem Vinylchlorid (CSM). Es ist beständig gegen Säuren, Laugen, Salze und andere korrosive Stoffe, ungiftig, flammhemmend und explosionsgeschützt.
Hauptsächlich verwendet in: Drähten und Kabeln (Kohlebergwerkskabel, Drähte nach UL- und VDE-Normen), Hydraulikschläuchen, Automobilschläuchen, Bändern, Gummiplatten, PVC-Profilrohrmodifikation, Magnetwerkstoffen, ABS-Modifikation usw.
ANWENDUNG VON CPE IM FILM
1. Weichmacher und Antioxidantien, die in Gummi und Kunststoffen verwendet werden, sind in halbstarrem und weichem PVC, insbesondere im Spritzgussverfahren und bei weiterverarbeiteten Produkten, wirksamer. CPE als PVC-Weichmacher zeichnet sich durch Farbstabilität, Migrationsbeständigkeit, Extraktionsfreiheit, Ozon- und Korrosionsbeständigkeit sowie gute Kompatibilität aus. Bei der Herstellung von Folien, Kunstleder, Schuhsohlen, Schläuchen usw. erhöht es die Weichheit und Färbbarkeit und verlängert die Lebensdauer der Produkte. Es wird zur Herstellung von korrosionsbeständigen Rohrleitungen, Kabeln, Platten und Pressteilen für die Ölindustrie verwendet und ist 30–40 % günstiger als andere modifizierte PVC-Sorten. Flammhemmende, kältebeständige und schlagfeste Schäume lassen sich durch Mischen von CPE mit PE und PP herstellen und weisen bessere Eigenschaften als Polyurethan- und Polystyrolschäume auf. Der Einsatz von CPE als permanenter Weichmacher für ABS, AS, PS usw. zur Herstellung von Gehäusen für Haushaltsgeräte, Auskleidungen, Autoteilen, Elektronik- und Elektrozubehör sowie flammhemmenden Klebebändern senkt die Kosten.
2. CPE ist ein spezieller synthetischer Kautschuk mit hervorragenden Eigenschaften, der in Gummiverbundwerkstoffen Verwendung findet. Er eignet sich besonders für Drähte und Kabel mit hohen Anforderungen an Hitzebeständigkeit, Flammschutz und elektrische Eigenschaften sowie für schwer entflammbare Förderbänder. Darüber hinaus kann er für Ölpipelines, Gebäudeabdichtungen und Auskleidungen von Chemieanlagen etc. eingesetzt werden. Vulkanisierter Kautschuk auf Basis von CPE ist Neopren hinsichtlich Verschleißfestigkeit, dielektrischen Eigenschaften, Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Ölbeständigkeit etc. überlegen. Ähnlich wie Gummi ist er kostengünstiger als Neopren und Nitrilkautschuk und findet Anwendung in der Draht- und Kabelindustrie, bei Automobilteilen, hochtemperatur- und ölbeständigen Schläuchen etc. Die Gasbeständigkeit von CPE ist vergleichbar mit der von chloriertem Kautschuk. Außerdem wird CPE in verschiedenen Gummiprodukten weit verbreitet eingesetzt.
3. CPE-Mischungen (CPE/Styrol/Acrylnitril-Copolymer) zeichnen sich durch hohe Schlagfestigkeit, Flammschutz, Witterungsbeständigkeit und Kältebeständigkeit aus und können in ihrem Anwendungsbereich mit ABS konkurrieren. CPE/Styrol/Methacrylsäure-Copolymer bietet hohe Schlagfestigkeit, Transparenz und Witterungsstabilität. Durch die Mischung von CPE mit NBR lassen sich verschiedene Eigenschaften von NBR verbessern, und es kann zur Herstellung ölbeständiger Gummischläuche verwendet werden. CPE kann zusammen mit SBR zur Herstellung von Gummischläuchen und wasserdichten Membranen eingesetzt werden; in Kombination mit Standardkautschuk ergeben sich Gummiprodukte wie Regenschutz, farbige Fahrradreifen, flammhemmende Luftkanäle und Kabel. In Japan wird CPE hauptsächlich mit Gummi- und Kunststoffmaterialien gemischt, um die Verarbeitungseigenschaften, das Aussehen und die innere Qualität der Produkte zu verbessern. Mit steigender CPE-Produktion und verbesserter Verarbeitungstechnologie können auch CPE/EVA-Mischungen hergestellt werden, die eine gute Dimensionsstabilität aufweisen und zur Herstellung von bei niedrigen Temperaturen gelagerten Platten verwendet werden. CPE/chloriertes Styrol wird bei der Herstellung von elektrischen Isolatoren, flammhemmenden Schäumen, Beschichtungen usw. verwendet.
4. CPE für Spezialbeschichtungen und wasserdichte Membranen kann zu Spezialbeschichtungen wie Korrosionsschutz-, Antifouling- und wasserdichten Beschichtungen verarbeitet werden und andere Beschichtungen ersetzen. CPE/PVC wird zu einer wasserdichten Membran gemischt, die ein mittelwertiges wasserdichtes Material darstellt. Ihre Witterungsbeständigkeit, Ozonbeständigkeit und Flammwidrigkeit sind vergleichbar mit denen von hochwertigen Ethylen-Propylen-Kautschuk-Membranen. Sie zeichnet sich durch niedrige Kosten und gute Verarbeitungseigenschaften aus. Durch Auflösen von CPE in gängigen Lösungsmitteln lassen sich Korrosionsschutzbeschichtungen herstellen. Nach dem Mischen mit Asphalt etc. wird CPE häufig zur Herstellung von Dachabdichtungen mit verbesserter Leistung verwendet.
5. Hochchloriertes Polyethylen (HCPE) hat einen Chlorgehalt von 61 % bis 75 %. Es ist ein hartes, hitzebeständiges, hochfestes, glasartiges Produkt und ein filmbildendes Material mit hervorragenden Eigenschaften. Es kann mit Alkydharzen, Epoxidharzen, Phenolharzen, ungesättigten Polyestern, Polyacrylaten usw. gemischt werden, um Korrosionsschutzbeschichtungen mit guter chemischer Stabilität herzustellen. Seine Flammwidrigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Elastizität sind besser als die von chloriertem Kautschuk. HCPE ist eine Alternative zu chloriertem Kautschuk. Es haftet gut auf Metall und Beton und bietet daher einen wirksamen Schutz für diese Materialien. HCPE ist gut mit anorganischen und organischen Pigmenten mischbar und kann zur Herstellung von flammhemmenden Beschichtungen verwendet werden.
6. Weitere Anwendungen: Die Zugabe von CPE zu Heizöl senkt dessen Gefrierpunkt, und Additive für Getriebeöl verbessern dessen Druckbeständigkeit. Die Zugabe von CPE zu Schneid- und Bohröl verlängert die Standzeit von Werkzeugen. Darüber hinaus findet CPE Verwendung in Lederweichmachern und Verdickungsmitteln für Druckfarben usw., und sein Anwendungsbereich erweitert sich stetig.
WELCHE ROLLE HAT DIE ZUSÄTZUNG VON CPE BEI DER KUNSTSTOFFHERSTELLUNG?
Chloriertes Polyethylen (CPE) ist ein gesättigtes Polymer, das als weißes Pulver vorliegt, ungiftig und geruchlos ist. Es zeichnet sich durch hervorragende Witterungs-, Ozon-, Chemikalien- und Alterungsbeständigkeit sowie gute Ölbeständigkeit, Flammschutz und Farbbeständigkeit aus. Es ist zäh (bleibt bis -30 °C flexibel), gut mit anderen Polymeren verträglich und besitzt eine hohe Zersetzungstemperatur. Bei der Zersetzung entsteht Chlorwasserstoff (HCl), der die Dechlorierungsreaktion von CPE katalysiert. Chloriertes Polyethylen wird durch eine Chlorierungs-Substitutionsreaktion aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) hergestellt. Je nach Struktur und Anwendung unterscheidet man zwischen chloriertem Polyethylen vom Harztyp (CPE) und chloriertem Polyethylen vom Elastomertyp (CM). Neben der Verwendung in Reinform können thermoplastische Harze auch mit Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), ABS und sogar Polyurethan (PU) gemischt werden. In der Kautschukindustrie kann CPE als Hochleistungs- und hochwertiger Spezialkautschuk eingesetzt werden und findet auch Verwendung in Kombination mit Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Butylkautschuk (IIR), Nitrilkautschuk (NBR), chlorsulfoniertem Polyethylen (CSM) usw. Es kommen auch andere Kautschukmischungen zum Einsatz.
