TPU/PVC复合材料制备与性能+文献综述(4)
1.3.3 热塑性聚氨酯与聚氯乙烯共混工艺
热塑性聚氨酯和聚氯乙烯共混，主要有以下二种方式：第一种，机械共混。所谓机械共混就是将聚氯乙烯粒料和热塑性聚氨酯粒料按一定比例在密炼机、开炼机或挤出机上进行共混，制得二者的共混物；第二种，一步法反应共混。也就是将聚氯乙烯粒料与热塑性聚氨酯合成物料一起投入反应釜中进行聚氨酯的聚合反应，并且同时与聚氯乙烯的共混。比较一、二两种共混方式，从相容性上说，前者共混方式可以使聚氯乙烯与热塑性聚氨酯很好地相容，所以制备得到的共混物的拉伸强度和断裂伸长率要好于第二种方式。但后者一步法反应共混从工艺角度考虑的话，具有工艺流程短、生产效率高的优点，而且降低TPU/PVC的生产成本。同时第二种加工方式可以得到 PU-PVC 互穿网络或半互穿网络结构。此外，热塑性聚氨酯还可以和聚氯乙烯溶解于丁酮中，制成的风干薄膜和单一聚氨酯膜比较，拉伸强度和撕裂强度有所提高。Raymond等具体制备工艺如下：聚氨酯原料按配比异氰酸酯和聚已内酯二醇按配比加入到聚氯乙烯四氢呋喃溶液中，再加入一定量交联剂和催化剂，在343K下真空反应24 小时即可制得。但是无论机械共混方式还是一步法反应共混方式，在共混物的相容性上研究结果始终还是一致，两者都能得到同样一个结果：聚氯乙烯与热塑性聚氨酯的相容性主要作用在聚氯乙烯与热塑性聚氨酯的软段，聚酯型热塑性聚氨酯与聚氯乙烯共混的相容性要好于聚醚性热塑性聚氨酯[6]。
1.3.4 不同因素对TPU/PVC共混物的影响
（1）共混物的物料处理和加料工序的影响：这里主要说的就是在机械共混加工中的热塑性聚氨酯的干燥处理方式。因为热塑性聚氨酯在空气中易吸水，在50%相对湿度下能吸收0.6%的水，所以热塑性聚氨酯在加工成型时影响其性能。也就是说不经干燥直接加工成型可以提高共混物的断裂伸长率和拉伸强度。
（2）聚氯乙烯的增塑剂的影响：在软质聚氯乙烯的加工中，我们常常会加入一些低分子增塑剂来调节其硬度。如果在共混体系中加入低分子增塑剂，那么共混物的硬度、拉伸强度、撕裂强度会下降，但是伸长率上升。因为低分子增塑剂（如DOP）的加入，降低了聚合物大分子链之间作用力，提高大分子链活动能力，即柔性，同时还有利于共混时的加工性。当增塑剂 DOP/DBP并用时还能能提高共混物的性能，这可能是增塑剂产生了协同作用，也有可能是 DBP对热塑性聚氨酯力学性能有影响而引起。同时热塑性聚氨酯自身也可以看作是聚氯乙烯的大分子增塑剂，但是其作用不同于小分子增塑剂，这种增塑作用不受低温影响以及时间长增塑剂迁移等问题。由于聚氨酯具有优异的物理化学性能和极好的生物相容性，用聚氨酯取代聚氯乙烯用的液体低分子增塑剂，可以制得软质聚氯乙烯的医用材料，这样避免了液体增塑剂向人体中的迁移, PVC/TPU 共混材料的断裂伸长率也可达到400%以上。
（3）填料的影响：聚氨酯和聚氯乙烯共混可以用活性CaCO3、轻质CaCO3、白碳黑、陶土等作为共混物的填料，它们对TPU/PVC共混物进行增韧和补强。因为在填料量低较低时，聚合物能很好地润湿填料，达到填料能均匀地分散到聚合物当中这一目的，所以共混物机械性能下降同时随着填料量的增加，共混物的硬度增加，拉伸强度先增加后减小。并且填料的加入还能降低共混物生产成本，提高制品的尺寸稳定性。因为白碳黑粒子表面的-OH基能与TPU 、PVC 形成氢键，对 PVC/TPU 起到补强作用，提高了共混体系的性能。在共混过程中，碳酸钙颗粒能够填充并扩散到共混合金分子链间隙中，使二者接触面增大。此外，聚氯乙烯对碳酸钙又有很好的相容性并且碳酸钙在共混二元体系中有增韧作用，当二者的粘附力较大后，可以使共混物的缺口冲击强度随碳酸钙用量增加而增大。同样，碳酸钙使共混体系的表观粘度下降，当碳酸钙加入超过一定量后，体系的粘度上升。