Polyéthylène chloré: Révolutionner les produits en PVC et en caoutchouc

Dans les produits en caoutchouc et en plastique tels que les tuyaux, les profilés, les bandes d'étanchéité extérieures et les gaines de câbles, le PVC pur est sujet à la fragilité à basse température et au vieillissement rapide en extérieur, tandis que le caoutchouc ordinaire manque de résistance aux intempéries et de retardance à la flamme suffisantes.

Le polyéthylène chloré (CPE), en tant que matériau modifié mature et universellement applicable, peut améliorer la résistance aux chocs, la résistance aux intempéries, la stabilité thermique et la retardance à la flamme en une seule étape à un coût de formulation relativement faible. Il présente également une bonne compatibilité avec le PVC et divers caoutchoucs, nécessitant généralement aucun compatibilisant supplémentaire.

L'applicabilité multi-substrats du CPE provient de l'ajustement de sa structure moléculaire par le processus de chloration contrôlée. Lorsque la teneur en chlore est contrôlée entre 30 % et 40 % :

Les chaînes moléculaires sont saturées, sans doubles liaisons, conférant au matériau une résistance intrinsèque au vieillissement UV et à la dégradation thermique.

L'introduction d'atomes de chlore polaires crée des forces intermoléculaires stables avec les macromolécules de PVC et de caoutchouc, favorisant une dispersion uniforme des particules et empêchant efficacement le délaminage, la précipitation et les défauts de surface.

Comparé aux agents de modification courants : le CPE présente une meilleure résistance aux intempéries par rapport aux modificateurs d'impact de type MBS et ACR, et une meilleure retardance à la flamme que les matériaux de renforcement tels que l'EPDM et le caoutchouc nitrile. Cela permet de réduire le nombre d'additifs nécessaires et de simplifier le système de formulation.

Résistance aux chocs à basse température

8–12 phr de CPE forment une "structure en îlots" dans la matrice de PVC. Lors d'un impact, les microparticules élastiques dispersent rapidement le stress et absorbent l'énergie, empêchant la propagation des fissures. Les données de test réelles montrent que la résistance aux chocs à température ambiante est augmentée de plus de 60 %, et les performances aux chocs à basse température sont considérablement améliorées à -20 ℃, répondant aux exigences des tuyaux et profilés extérieurs dans les régions extrêmement froides.

Retardance à la flamme et stabilité thermique lors du traitement

Le chlore dans le CPE produit un effet retardateur de flamme synergique avec le PVC, atteignant un indice d'oxygène de 26 % à 32 %. Au contact du feu, une couche de charbon dense se forme rapidement à la surface, isolant l'oxygène et la chaleur, réduisant la propagation des flammes et la production de fumée. Lors du traitement, la structure saturée du CPE aide à protéger la matrice de PVC, élargit la fenêtre de traitement, s'adapte à l'extrusion à grande vitesse et réduit le taux de défauts.

Résistance aux intempéries à long terme

L'absence de doubles liaisons dans sa structure confère au CPE une résistance significativement meilleure au vieillissement UV que les modificateurs de caoutchouc contenant des doubles liaisons. Lors de tests de vieillissement accéléré, les profilés en PVC modifiés conservent plus de 85 % de leur résistance à la traction et aux chocs après plus de 1000 heures d'irradiation UV. Convient aux matériaux de construction extérieurs, aux accessoires plastiques photovoltaïques, aux gaines de câbles extérieurs et à d'autres produits exposés à des conditions à long terme.

Le caoutchouc naturel et le caoutchouc styrène-butadiène ont une excellente élasticité, mais leur résistance à l'ozone, au vieillissement thermique et à la flamme est relativement faible, rendant les produits extérieurs sujets au durcissement et à la fissuration. Le mélange avec du CPE préserve l'élasticité élevée d'origine du caoutchouc, optimise la structure de réticulation interne et améliore considérablement la résistance à l'ozone et au vieillissement thermique.

En utilisant les propriétés intrinsèques de retardance à la flamme à base de chlore du CPE, la classification de retardance à la flamme peut être améliorée sans nécessiter de grandes quantités de poudre retardatrice de flamme inorganique, évitant ainsi la perte d'élasticité due à un excès de charge. Cette solution a été appliquée avec succès dans les bandes d'étanchéité automobiles, les tuyaux d'eau extérieurs et les gaines en caoutchouc pour fils et câbles.

Quantité d'ajout recommandée et conformité internationale

Le CPE a une forte compatibilité et ne nécessite généralement pas de modifications des équipements et processus existants d'extrusion, de moulage par injection ou de calandrage. Niveaux d'ajout recommandés :

Tuyaux et profilés en PVC : 8–12 phr

Gaines de fils et câbles : 10–15 phr

Membranes imperméables et autres produits hautement flexibles : 15–25 phr

En termes de protection de l'environnement, le CPE ne contient pas de substances nocives volatiles, répond aux normes nationales pour les matériaux en caoutchouc et plastique et aux réglementations REACH de l'UE, et peut répondre aux exigences du marché international en matière de protection de l'environnement et de sécurité.

Un seul additif peut réaliser quatre modifications : renforcement, résistance aux intempéries, résistance à la chaleur et retardance à la flamme, contribuant à réduire la complexité de la formulation et les coûts globaux des matériaux. Dans les domaines des matériaux de construction en PVC, des tuyaux municipaux, des pièces en caoutchouc extérieures et des matériaux de câbles, CPE est un choix mature qui équilibre performances, commodité de traitement et conformité environnementale.

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