氯化聚氯乙烯(CPVC)是PVC經氯化改性得到的熱塑性塑料，其中氯質量分數為60%～70% ，較普通PVC( 氯質量分數為56%) 顯著提高。氯原子含量的增加使分子鏈極性增強，分子間作用力增大，從而賦予CPVC更高的玻璃化轉變溫度和熱變形溫度，同時保持了PVC優良的耐化學腐蝕性和 加工適應性。將CPVC與PVC共混制備塑木復合材料，有望通過分子鏈間的偶極-偶極相互作用和內聚能密度的提高，實現對材料耐熱性能的有效改善。
目前，國內外學者對塑木復合材料的改性研究主要集中在偶聯劑處理、納米填料增強、纖維復合等方面，而關于CPVC改性PVC基塑木復合材料的研究報道相對較少。CPVC與PVC同屬氯系聚合物，二者具有良好的相容性，理論上可通過共混形成性能互補的復合材料體系。然而，CPVC含量對PVC塑木復合材料力學性能、熱性能的影響規律，以及CPVC剛性分子鏈對材料韌性的作用機制尚缺乏系統研究，特別是如何在提升材料耐熱性的同時兼顧力學性能的平衡，仍是需要深入探討的問題。因此，有文章以CPVC為改性劑，通過共混模壓成型工藝制備CPVC/PVC塑木復合材料，系統研究CPVC含量(PVC/CPVC質量比)對復合材料 熱變形溫度、拉伸性能、彎曲性能的影響規律，探討CPVC對PVC塑木復合材料的改性機理，旨在為高性能耐熱塑木復合材料的配方設計和工程應用提供理論依據和實踐參考。
CPVC是由PVC樹脂通過水相懸浮法或氣相法氯化反應制得的改性聚合物，其化學結構與PVC基本相似，差異在于分子鏈上的氯原子取代度顯著提高。氯含量的增加使分子鏈極性增強，分子間范德華力明顯增大，有效限制了高分子鏈段的熱運動能力，從而使CPVC具備更優異的熱穩定性和力學剛性。與PVC相比，CPVC的維卡溫度提高至30～40℃，熱變形溫度可達90～110℃，顯著改善了材料的耐熱性能。同時，CPVC保留了PVC良好的耐化學腐蝕性和加工適應性，在提高使用溫度范圍的同時未犧牲其原有優勢。
CPVC/PVC共混體系CPVC與PVC分子結構相似，二者具有良好的相容性，共混后可形成性能互補的復合材料體系。
PVC對PVC塑木復合材料的改性作用主要體現在以下2個方面: (1)CPVC分子鏈上的氯原子與PVC分子鏈形成較強的偶極-偶極相互作用，提高了共混體系的內聚能密度，有效抑制高溫環境下分子鏈的滑移和松弛，從而提升材料的熱變形溫度和耐熱老化性能。(2)CPVC的剛性分子鏈結構能夠增強共混體系的力學強度。CPVC分子鏈的空間位阻效應有助于提高共混物的拉伸強度和彎曲強度，但同時會降低分子鏈的柔韌性，表現為沖擊強度和斷裂伸長率下降。因此，通過優化CPVC的添加比例，可在耐熱性能與力學性能之間實現有效平衡。CPVC是一種有效的耐熱改性劑，能夠顯著提升PVC基塑木復合材料的熱變形溫度、彎曲性能和拉伸強度。綜合考慮耐熱性與力學性能的平衡，建議CPVC的適宜添加質量份數為50(即PVC/CPVC質量比為50/50) ，此時復合材料在保持較好力學性能的同時，熱變形溫度提升至78.6℃，能夠滿足中高溫環境下的使用要求。本研究為高性能耐熱塑木復合材料的配方設計提供了理論依據和實驗基礎，具有一定的工程應用價值。未來可進一步探索CPVC 與其他功能填料(如納米材料、阻燃劑等) 的協同改性效果，以拓展其在汽車內飾、工業管道、高溫地板等領域的應用潛力。
摘編自:《CPVC改性PVC塑木復合材料的性能研究》哈麗旦·塔什等
