一些针对改进PVC材料耐热性的干货资料（一）
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
PVC均聚物存在着加工性能差、缺口冲击强度低和耐热性能差的缺点。添加各类热稳定剂可以克服加工过程中的热降解，但是不能提高材料的使用温度。加工助剂，分子内、外润滑剂可以...
PVC均聚物存在着加工性能差、缺口冲击强度低和耐热性能差的缺点。添加各类热稳定剂可以克服加工过程中的热降解，但是不能提高材料的使用温度。加工助剂，分子内、外润滑剂可以降低PVC熔体粘度，改善加工性能，但对维卡耐热也有负面影响。共混和填充复合等方法可以改善力学性能和耐热性能，但PVC的维卡软化点较低，硬质PVC的维卡软化点一般在75一85℃，故工作环境不超过100℃，且PVC在负荷下的变形能力差也限制了
PVC在受热、受力条件下作为结构材料使用，这阻碍了PVC的工程化。PVC的静态、动态热稳定性的改进必将扩大它的应用范围。
1 . 耐热高分子共混改性
利用高分子材料共混制备聚合物合金是扩大高聚物用途的一种简单、有效的方法，PVC树脂与一些耐热性能好的聚合物共混，也可以适当提高其耐热性能。PVC的耐热高分子改性剂主要有:含苯基马来酸亚胺的AS、含a一甲基苯乙烯的AS (AS为丙烯睛与苯乙烯的共聚物)、苯乙烯一马来酸醉共聚物以及耐热工程塑料。
1.1N一取代马来欲亚胺类商分子耐热改性剂
马来酞亚胺(MI)及其衍生物是一类刚性耐热单体，能够进行自聚，其均聚物开始热失重温度220--400r ，是一种耐热高分子材料。在N一取代马来酞亚胺中N一苯基马来酞亚胺(PhMI)和 N一环己基马来酞亚胺(ChMI)是两种重要的树脂改性剂，前者的改性效果好，成本相对较低，后者的熔点较低，在聚合物和单体中的溶解性好，可用于聚氯乙烯树脂的耐热改性[t,210N 一取 代 马来酞亚胺的共聚衍生物如PhMISt一AN三元共聚物、MMA一St一PhMI三元共聚物、MMA - ChMI共聚物和SMI树脂(N一取代马来酸亚胺改性的树脂)以及近年发展起来的ABS树脂、MBS树脂和丙烯酸树脂作为聚氯乙烯的耐热改性剂，可使其维卡软化点提高。
聚氯乙烯树脂中掺混MMA/ChMI共聚物和少量添加剂，维卡软化点高达128℃,MMA一St一Ph-MI共聚物可使PVC的维卡软化点达到145℃，同时还有优异的耐热水蠕变性。国内有关人员研究了N一苯基马来酞亚胺/甲基丙烯酸甲醋/苯乙烯乳液共聚物与PVC的共混，所得共混物的维卡软化点随N一PMI含量的增加呈线性增加。在100份PVC中填加25份共聚物，共混物的维卡软化点为101℃，玻璃化温度为91.4℃。从TBA结果看共混物只有1个峰值，其玻璃化温度逐渐增高，说明N一PMI共聚物与PVC具有一定的相容性，共混物力学性能也呈上升趋势。热失重谱图中共混物的热失重曲线较早阶段失重率随着N一PMI共聚物含量的增加而减小，同时可以看出，较早阶段失重的斜率也随N一PMI共聚物含量的增加而减小，这就意味着热分解速率降低，说明N一PMI共聚物具有提高PVC共混物耐热性的作用，并认为PVC较早阶段失重主要是由于脱HCl引起的，而氢离子(或自由基)的浓度是引起失重的主要因素。氢离子浓度越大，失重速率越快;氢离子浓度越小，失重速率越慢。N -PMI共聚物中的氮原子可以平衡体系中的氢离子，因此体系中N一PMI共聚物的含量越高，体系中的氢离子浓度越低，热分解速率越慢。可以采用 a一甲基苯乙烯或PhMI进行改性以提高ABS的耐热性，其中a一甲基苯乙烯改性的ABS易于分解，热变形温度低，较高是110℃，冲击
强度低，流动性差;而PhMI改性的ABS树脂则不易于分解，热变形温度高达125℃，二次加工性能好。如用ChMI改性的ABS树脂与PVC共混物的维卡软化点是106℃，而PhMI改性的ABS树脂与PVC共混物的维卡软化点是115 ℃。由于ABS树脂含有不饱和双键，其热稳定性及抗氧性不良，故需加人一些起保护作用的抗氧剂及铅盐类热稳定剂。陈弦等[al研究了PVC/ABS共混合金的热性能，结果表明:PVC与ABS共混后，其维卡耐热温度大大提高了，共混合金的维卡耐热性主要依赖于ABS的用量，增塑剂DOP,DAP的使用对合金热稳定性影响不大，但对维卡耐热有较大的负面影响，而对静态热稳定性影响不大，第三元刚性粒子SAN对合金热稳定性的改善作用不大，加工助剂863的加人对合金耐热性的影响不大。
国内研究有在PVC/ABS/CPE共混体系的相容性与性能研究中采用维卡软化点评价了PVC/ABS/CPE共混体系的耐热性能，所得共混体系的维卡软化点基本上都处于PVC和ABS的维卡软化点之间，并且随ABS含量的增加而升高，这基本上符合相容塑料合金性能的加和性特征。
1.2. a一甲基苯乙烯型高分子耐热改性剂
a一甲基苯乙烯(简称01- M e5I')共聚物是很好的耐热改性剂，例如a一McST/AN共聚物的热变形温度接近120℃，一般可使改性树脂的耐热温度提高10℃以上，对于PVC树脂甚至可提高30℃以上，在改善耐热性的同时，也提高了树脂的冲击性能。日本住友化学公司将聚氯乙烯、乙烯类接枝共聚物、AN/a一甲基苯乙烯共聚物共混，制品的维卡软化点、伸长率等性能优良。日本合成橡胶公司通过对AN/a 一甲基苯乙烯/MMA耐热改性剂和Bd一St一MMA接枝共聚物中各组分的含量对热变形温度的影响进行较为系统的研究，发现耐热改性剂中a一甲基苯乙烯含量的增加对变形温度的提高是有利的，接枝共聚物中St一MMA含量的增加有益于热变形温度的提高。
1.3. 马来酸醉型商分子耐热改性剂
马来酸醉与苯乙烯等单体的共聚物(SMA)是一种性能优异的耐热改性剂。SMA的聚合方式主要有溶液聚合、本体聚合及本体一悬浮聚合法。不同的合成方法对SMA的热性能影响很大。采用本体法聚合可得到具有较佳热性能、高分子质量的SMA。由于SMA分子中含有毅基和五元环上的一个孤对电子的氧，不但提高了SMA的耐热性，还可与聚氯乙烯树脂发生相互作用，促进了相容性，因此SMA/PVC共混物具有较高的耐热性、冲击性和加工性. 20世纪80年代，美、德、日等国先后针对聚氯乙烯合金的耐热性、熔体粘度等缺陷，开展了SMA/PVC合金的研究开发工作。当聚氯乙烯和SMA共混时，随着SMA含量的增加，共混合金的耐热性变好，其负荷下的耐热变形温度高达85℃以上，比硬质聚氯乙烯树脂的耐热变形温度提高了5--8℃，维卡软化点提高了12℃，降低了熔融粘度，提高了熔融流动性。在SMA含量一定的情况下，随着MA含量的增加，合金的动态热稳定性能也有所提高。近年来，美国公司开发了以SMA为基础的耐热改性剂Elix300，在聚氛乙烯中添加30%的SMA可使维卡软化点提高到104℃。某公司将PVC 100份、SMA 110份、有机锡4份、硫醇盐2份混合而成组合物，其维卡软化点为113℃,220℃的炭化时间为20 min，而纯的PVC和稳定剂的组成物只有82℃和10 min。此外还可用橡胶改性SMA，再与PVC混合，例如Doak的两篇专利所得混合物的热变形温度可达88℃，同时还有较高的冲击强度。
1.4. 与耐热性工程塑料共混
一般耐热性能良好的材料尤其是工程塑料的加工温度都比较高，而PVC材料在190℃的加工条件下就容易发生降解，加工温度的较大差异成了PVC与工程塑料共混的较大障碍，因此这方面的研究报道十分罕见。美国杜邦包装与工业聚合物公司采用了EnBACO(乙烯一丙烯酸酷一一氧化碳共聚物)及EnBACD- g- MAH (EnBACO接枝马来酸配)作为增容剂，采用从不同的进料口分别加入PA和PVC且分段控温的方法成功制得了PA6/PVC,PA1212/PVC,PA12/PVC以及两种特种尼龙与PVC的共混合金MPMD6/PVC和MPMD12/PVC，为PVC的工程塑料化开辟了新的领域。国内研究者借鉴杜邦公司的技
术，用EnBACD - g - MAH作增容剂把低熔点的三元共聚尼龙NT (1010盐1己内酞胺/66盐=7/1/2)与PVC共混，制得了一种新型的超韧、高流动性、较高耐热性的PVC/尼龙合金。虽然聚氯乙烯及含增容剂的聚氯乙烯的维卡软化点比较低，但由于尼龙的高耐热温度仍然使合金具有相对聚氯乙烯较好的耐热性。如以EnRACO一g一MAH增容的尼龙与聚氯乙烯含量在50/50时，在冲击等性能较好的基础上其维卡软化点达到120 ℃。但这个配比的合金在5载荷下的维卡软化点只有64℃，故高负荷下的耐热性能仍比较差。
2. 结晶
PV C的结晶度一般在5%左右，被认为是无定形聚合物。如果能使PVC制品中产生一定程度的结晶，PVC的耐热性也会得到改善。笔者所在的课题组对PVC材料进行了长期深人的研究。先对PVC进行结晶改性，制备了一种晶区尺寸在纳米级的PVC微粉，其晶核熔点高达210 ℃，在成型加工中不融化，是一种“自成核剂”。自成核剂可以使PVC较快而均匀地结晶，使体系中产生大量细小且分散均匀的微晶，这些微晶起着物理交联点的作用，使PVC的强度、刚度、韧性和耐热性提高。对添加此微粉的PVC管材和型材的耐热性进行测试的结果表明，管材的维卡软化点提高了2--11℃，型材的维卡软化点提高了2--10 ℃。这个结果的出现可能与含纳米级晶区的PVC微粉在熔融重结晶过程中的成核作用有关，在此种作用下，体系中晶格的三维网络结构得以建立，PVC分子间的作用增强，热稳定性能提高。
3. 填充无机粒子
碳酸钙、沸石、大理石、红泥、硫酸钡、铁白粉等无机填料一般都具有较高熔融温度，加人到聚合物中后能提高聚合物制品的热性能。红泥 (赤泥)表面呈多孔状，填充到PVC中，红泥与基体树脂的界面处相互嵌人，使材料的力学性能提高，同时红泥中游离的碱和碱金属氧化物能中和吸收PVC热分解中放出的Ha，可抑制PVC的进一步分解。另外还有研究用凹凸棒土填充硬质聚氯乙烯塑料，随着凹土的加人，维卡软化点有明显的提高。当凹土的添加量超过10份时，材料的致密性降低，维卡软化点开始下降。在12 0℃级PVC电缆料的配方中加人10份的碳酸钙就可以明显提高电缆的耐热性能。在PVC/CPE共混体系中加人经铁酸醋偶联剂处理后的碳酸钙可明显改善原体系的强度，当碳酸钙的填充量达到15份和30份时，体系的维卡软化点可分别达到93 ℃和120 ℃。通常情况下由于无机填料的加人会造成PVC韧性的下降，且无机填料添加量过高会造成“喷霜”现象。为满足力学性能，PVC材料中不可能添加30份的碳酸钙，因此靠大量地增加无机粒子含量的方法来提高耐热性是不可取的。
4. 共聚
共聚是指在氯乙烯单体(VCM)聚合过程中添加玻璃化温度较高、极性大或空间位阻较大的单体如二
氯乙烯、甲基丙烯酸甲醋、丙烯睛,N一取代马来酞亚胺等，得到的共聚物的软化温度将得到显著提高。马来酞亚胺(MI)均聚物及其衍生物是共混法改善PVC耐热性的一类效果很好的高分子，但是加工困难，因此常与其它单体共聚，用作耐热改性剂〔1,210氯乙烯和N一取代马来酞亚胺进行自由基共聚，得到的无规共聚物具有优良的耐热性及加工性。随着N一取代马来酞亚胺用量的增加(5%一15%)，共聚聚氯乙烯树脂的玻璃化温度、热变形温度均呈线性上升的趋势，树脂的熔体粘度下降，加工性能变好，冲击强度也得到不同程度的改善。例如，采用两步悬浮聚合法合成的共聚改性聚氛乙烯树脂(ChMI含量约占10%)和聚氯乙烯树脂进行混炼，产品的维卡软化点为115 ℃。在N一取代马来酞亚胺共聚改性聚氯乙烯树脂中掺混少量的耐热丙烯酸树脂可进一步提高聚氯乙烯树脂的耐热性能和加工性能。例如，把70份ChMI一PVC共聚树脂和30份MMA一ChMI共聚物及5.5份添加剂混合，所得共混物的维卡软化点是142℃.如果不添加MMA一ChMI共聚物，维卡软化点是110℃ 。
在聚氯乙烯树脂上接枝共聚N一取代马来酞亚胺单体或者在N一取代马来酞亚胺聚合物上接枝共聚氯乙烯单体，共聚物有优良的耐热性、加工性和加工流动性。为了进一步提高N一取代马来酞亚胺树脂改性聚氯乙烯树脂的耐热性、冲击性及加工性能，可以在树脂中引人少量的橡胶，如三元乙丙橡胶(EPDM)，在橡胶的存在下进行接枝共聚，如日本专利采用悬浮聚合方法制取EPDM一K一VC-ChMI (10/80/10)三元接枝共聚物，在100份上述树脂中加人3.5份添加剂，制取的产品维卡软化点高达123℃。
由于涉及VCM的聚合设备和工艺条件等的改造，在目前VCM聚合工艺十分成熟的情况下，可行性较小，在这方面的研究和报道也很少。而共混方法是在PVC的粉料中加人玻璃化温度较高的树脂，通过两种聚合物的共混，提高PVC的耐热性能，该法工艺简单，实施方便，节省成本。
5. 氯化
就聚合物结构而言，在聚合物的主链和侧基引人极性的或刚性大的基团、大分子间进行交替，都可以提高热变形温度，同时对链结构规整化、氯化等都可以提高产品的耐热性。含氯量为64%-72%的CPVC的体系，其维卡软化点大于110℃。氧化聚氯乙烯加人到PVC中，随CPVC含氛量的加人PVC材料的维卡软化点升高。它之所以能提高材料的耐热性是因为主链中引人了大量的Cl-，一方面，它可使高分子主链的极性增大，增加分子间的作用力;另一方面可使高分子主链的运动受阻，使高分子材料受热后分子链的运动和滑移所需的动能大大增加，从而提高材料的耐热性。但氯含量过高(高于67.5% ),C P VC与PVC将无法相容，且CPVC的加工性能差、热稳定性不好、对设备的腐蚀严重等缺陷致使氯化法不能成为提高PVC材料耐热性的优良方法。
6. 增加分子质量
以上这些改善聚氛乙烯耐热性的方法是针对相同聚合度的聚合物基体而言的，即所用的聚氯乙烯的分子质量及其分布基本相同。但是聚氯乙烯的聚合度不同，对制品耐热性的影响是很大的，聚氯乙烯聚合度越大，其耐热性能越好，加工性能越差。超高相对分子质量PVC可大幅度提高耐热性，美国某公司已开发出新型PVC聚合物，其相对分子质量是常规PVC的2一5倍。常规PVC的相对分子质量范围在3万一7.5万，而新品牌的相对分子质量高达巧万。在20世纪90年代中期，该公司开发出第1代品牌，而目前正在开发超高分子质量PVC的配料。应用范围包括医用蠕动泵透明软管、汽车上光密封剂、清洗危险环境用靴、在零下温度环境下使用的手动复苏器的外壳及室外输电线和其它电线电缆。这种超高相对分子质量PVC还具有阻燃性和防止化学品渗透的性能。
无锡嘉弘塑料科技有限公司可根据客户要求染色加工ABS、PS、PC、PC/ABS、PP等工程塑料粒子；各种填充、阻燃、增强改性ABS、PP、PC/ABS、PA等工程塑料粒子；各种汽车门板、保险杠、仪表板、发动机盖板、车灯等汽车专用料。
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PVC在受热、受力条件下作为结构材料使用，这阻碍了PVC的工程化。PVC的静态、动态热稳定性的改进必将扩大它的应用范围。
1 . 耐热高分子共混改性
利用高分子材料共混制备聚合物合金是扩大高聚物用途的一种简单、有效的方法，PVC树脂与一些耐热性能好的聚合物共混，也可以适当提高其耐热性能。PVC的耐热高分子改性剂主要有:含苯基马来酸亚胺的AS、含a一甲基苯乙烯的AS (AS为丙烯睛与苯乙烯的共聚物)、苯乙烯一马来酸醉共聚物以及耐热工程塑料。
1.1N一取代马来欲亚胺类商分子耐热改性剂
马来酞亚胺(MI)及其衍生物是一类刚性耐热单体，能够进行自聚，其均聚物开始热失重温度220--400r ，是一种耐热高分子材料。在N一取代马来酞亚胺中N一苯基马来酞亚胺(PhMI)和 N一环己基马来酞亚胺(ChMI)是两种重要的树脂改性剂，前者的改性效果好，成本相对较低，后者的熔点较低，在聚合物和单体中的溶解性好，可用于聚氯乙烯树脂的耐热改性[t,210N 一取 代 马来酞亚胺的共聚衍生物如PhMISt一AN三元共聚物、MMA一St一PhMI三元共聚物、MMA - ChMI共聚物和SMI树脂(N一取代马来酸亚胺改性的树脂)以及近年发展起来的ABS树脂、MBS树脂和丙烯酸树脂作为聚氯乙烯的耐热改性剂，可使其维卡软化点提高。
聚氯乙烯树脂中掺混MMA/ChMI共聚物和少量添加剂，维卡软化点高达128℃,MMA一St一Ph-MI共聚物可使PVC的维卡软化点达到145℃，同时还有优异的耐热水蠕变性。国内有关人员研究了N一苯基马来酞亚胺/甲基丙烯酸甲醋/苯乙烯乳液共聚物与PVC的共混，所得共混物的维卡软化点随N一PMI含量的增加呈线性增加。在100份PVC中填加25份共聚物，共混物的维卡软化点为101℃，玻璃化温度为91.4℃。从TBA结果看共混物只有1个峰值，其玻璃化温度逐渐增高，说明N一PMI共聚物与PVC具有一定的相容性，共混物力学性能也呈上升趋势。热失重谱图中共混物的热失重曲线较早阶段失重率随着N一PMI共聚物含量的增加而减小，同时可以看出，较早阶段失重的斜率也随N一PMI共聚物含量的增加而减小，这就意味着热分解速率降低，说明N一PMI共聚物具有提高PVC共混物耐热性的作用，并认为PVC较早阶段失重主要是由于脱HCl引起的，而氢离子(或自由基)的浓度是引起失重的主要因素。氢离子浓度越大，失重速率越快;氢离子浓度越小，失重速率越慢。N -PMI共聚物中的氮原子可以平衡体系中的氢离子，因此体系中N一PMI共聚物的含量越高，体系中的氢离子浓度越低，热分解速率越慢。可以采用 a一甲基苯乙烯或PhMI进行改性以提高ABS的耐热性，其中a一甲基苯乙烯改性的ABS易于分解，热变形温度低，较高是110℃，冲击
强度低，流动性差;而PhMI改性的ABS树脂则不易于分解，热变形温度高达125℃，二次加工性能好。如用ChMI改性的ABS树脂与PVC共混物的维卡软化点是106℃，而PhMI改性的ABS树脂与PVC共混物的维卡软化点是115 ℃。由于ABS树脂含有不饱和双键，其热稳定性及抗氧性不良，故需加人一些起保护作用的抗氧剂及铅盐类热稳定剂。陈弦等[al研究了PVC/ABS共混合金的热性能，结果表明:PVC与ABS共混后，其维卡耐热温度大大提高了，共混合金的维卡耐热性主要依赖于ABS的用量，增塑剂DOP,DAP的使用对合金热稳定性影响不大，但对维卡耐热有较大的负面影响，而对静态热稳定性影响不大，第三元刚性粒子SAN对合金热稳定性的改善作用不大，加工助剂863的加人对合金耐热性的影响不大。
国内研究有在PVC/ABS/CPE共混体系的相容性与性能研究中采用维卡软化点评价了PVC/ABS/CPE共混体系的耐热性能，所得共混体系的维卡软化点基本上都处于PVC和ABS的维卡软化点之间，并且随ABS含量的增加而升高，这基本上符合相容塑料合金性能的加和性特征。
1.2. a一甲基苯乙烯型高分子耐热改性剂
a一甲基苯乙烯(简称01- M e5I')共聚物是很好的耐热改性剂，例如a一McST/AN共聚物的热变形温度接近120℃，一般可使改性树脂的耐热温度提高10℃以上，对于PVC树脂甚至可提高30℃以上，在改善耐热性的同时，也提高了树脂的冲击性能。日本住友化学公司将聚氯乙烯、乙烯类接枝共聚物、AN/a一甲基苯乙烯共聚物共混，制品的维卡软化点、伸长率等性能优良。日本合成橡胶公司通过对AN/a 一甲基苯乙烯/MMA耐热改性剂和Bd一St一MMA接枝共聚物中各组分的含量对热变形温度的影响进行较为系统的研究，发现耐热改性剂中a一甲基苯乙烯含量的增加对变形温度的提高是有利的，接枝共聚物中St一MMA含量的增加有益于热变形温度的提高。
1.3. 马来酸醉型商分子耐热改性剂
马来酸醉与苯乙烯等单体的共聚物(SMA)是一种性能优异的耐热改性剂。SMA的聚合方式主要有溶液聚合、本体聚合及本体一悬浮聚合法。不同的合成方法对SMA的热性能影响很大。采用本体法聚合可得到具有较佳热性能、高分子质量的SMA。由于SMA分子中含有毅基和五元环上的一个孤对电子的氧，不但提高了SMA的耐热性，还可与聚氯乙烯树脂发生相互作用，促进了相容性，因此SMA/PVC共混物具有较高的耐热性、冲击性和加工性. 20世纪80年代，美、德、日等国先后针对聚氯乙烯合金的耐热性、熔体粘度等缺陷，开展了SMA/PVC合金的研究开发工作。当聚氯乙烯和SMA共混时，随着SMA含量的增加，共混合金的耐热性变好，其负荷下的耐热变形温度高达85℃以上，比硬质聚氯乙烯树脂的耐热变形温度提高了5--8℃，维卡软化点提高了12℃，降低了熔融粘度，提高了熔融流动性。在SMA含量一定的情况下，随着MA含量的增加，合金的动态热稳定性能也有所提高。近年来，美国公司开发了以SMA为基础的耐热改性剂Elix300，在聚氛乙烯中添加30%的SMA可使维卡软化点提高到104℃。某公司将PVC 100份、SMA 110份、有机锡4份、硫醇盐2份混合而成组合物，其维卡软化点为113℃,220℃的炭化时间为20 min，而纯的PVC和稳定剂的组成物只有82℃和10 min。此外还可用橡胶改性SMA，再与PVC混合，例如Doak的两篇专利所得混合物的热变形温度可达88℃，同时还有较高的冲击强度。
1.4. 与耐热性工程塑料共混
一般耐热性能良好的材料尤其是工程塑料的加工温度都比较高，而PVC材料在190℃的加工条件下就容易发生降解，加工温度的较大差异成了PVC与工程塑料共混的较大障碍，因此这方面的研究报道十分罕见。美国杜邦包装与工业聚合物公司采用了EnBACO(乙烯一丙烯酸酷一一氧化碳共聚物)及EnBACD- g- MAH (EnBACO接枝马来酸配)作为增容剂，采用从不同的进料口分别加入PA和PVC且分段控温的方法成功制得了PA6/PVC,PA1212/PVC,PA12/PVC以及两种特种尼龙与PVC的共混合金MPMD6/PVC和MPMD12/PVC，为PVC的工程塑料化开辟了新的领域。国内研究者借鉴杜邦公司的技
术，用EnBACD - g - MAH作增容剂把低熔点的三元共聚尼龙NT (1010盐1己内酞胺/66盐=7/1/2)与PVC共混，制得了一种新型的超韧、高流动性、较高耐热性的PVC/尼龙合金。虽然聚氯乙烯及含增容剂的聚氯乙烯的维卡软化点比较低，但由于尼龙的高耐热温度仍然使合金具有相对聚氯乙烯较好的耐热性。如以EnRACO一g一MAH增容的尼龙与聚氯乙烯含量在50/50时，在冲击等性能较好的基础上其维卡软化点达到120 ℃。但这个配比的合金在5载荷下的维卡软化点只有64℃，故高负荷下的耐热性能仍比较差。
2. 结晶
PV C的结晶度一般在5%左右，被认为是无定形聚合物。如果能使PVC制品中产生一定程度的结晶，PVC的耐热性也会得到改善。笔者所在的课题组对PVC材料进行了长期深人的研究。先对PVC进行结晶改性，制备了一种晶区尺寸在纳米级的PVC微粉，其晶核熔点高达210 ℃，在成型加工中不融化，是一种“自成核剂”。自成核剂可以使PVC较快而均匀地结晶，使体系中产生大量细小且分散均匀的微晶，这些微晶起着物理交联点的作用，使PVC的强度、刚度、韧性和耐热性提高。对添加此微粉的PVC管材和型材的耐热性进行测试的结果表明，管材的维卡软化点提高了2--11℃，型材的维卡软化点提高了2--10 ℃。这个结果的出现可能与含纳米级晶区的PVC微粉在熔融重结晶过程中的成核作用有关，在此种作用下，体系中晶格的三维网络结构得以建立，PVC分子间的作用增强，热稳定性能提高。
3. 填充无机粒子
碳酸钙、沸石、大理石、红泥、硫酸钡、铁白粉等无机填料一般都具有较高熔融温度，加人到聚合物中后能提高聚合物制品的热性能。红泥 (赤泥)表面呈多孔状，填充到PVC中，红泥与基体树脂的界面处相互嵌人，使材料的力学性能提高，同时红泥中游离的碱和碱金属氧化物能中和吸收PVC热分解中放出的Ha，可抑制PVC的进一步分解。另外还有研究用凹凸棒土填充硬质聚氯乙烯塑料，随着凹土的加人，维卡软化点有明显的提高。当凹土的添加量超过10份时，材料的致密性降低，维卡软化点开始下降。在12 0℃级PVC电缆料的配方中加人10份的碳酸钙就可以明显提高电缆的耐热性能。在PVC/CPE共混体系中加人经铁酸醋偶联剂处理后的碳酸钙可明显改善原体系的强度，当碳酸钙的填充量达到15份和30份时，体系的维卡软化点可分别达到93 ℃和120 ℃。通常情况下由于无机填料的加人会造成PVC韧性的下降，且无机填料添加量过高会造成“喷霜”现象。为满足力学性能，PVC材料中不可能添加30份的碳酸钙，因此靠大量地增加无机粒子含量的方法来提高耐热性是不可取的。
4. 共聚
共聚是指在氯乙烯单体(VCM)聚合过程中添加玻璃化温度较高、极性大或空间位阻较大的单体如二
氯乙烯、甲基丙烯酸甲醋、丙烯睛,N一取代马来酞亚胺等，得到的共聚物的软化温度将得到显著提高。马来酞亚胺(MI)均聚物及其衍生物是共混法改善PVC耐热性的一类效果很好的高分子，但是加工困难，因此常与其它单体共聚，用作耐热改性剂〔1,210氯乙烯和N一取代马来酞亚胺进行自由基共聚，得到的无规共聚物具有优良的耐热性及加工性。随着N一取代马来酞亚胺用量的增加(5%一15%)，共聚聚氯乙烯树脂的玻璃化温度、热变形温度均呈线性上升的趋势，树脂的熔体粘度下降，加工性能变好，冲击强度也得到不同程度的改善。例如，采用两步悬浮聚合法合成的共聚改性聚氛乙烯树脂(ChMI含量约占10%)和聚氯乙烯树脂进行混炼，产品的维卡软化点为115 ℃。在N一取代马来酞亚胺共聚改性聚氯乙烯树脂中掺混少量的耐热丙烯酸树脂可进一步提高聚氯乙烯树脂的耐热性能和加工性能。例如，把70份ChMI一PVC共聚树脂和30份MMA一ChMI共聚物及5.5份添加剂混合，所得共混物的维卡软化点是142℃.如果不添加MMA一ChMI共聚物，维卡软化点是110℃ 。
在聚氯乙烯树脂上接枝共聚N一取代马来酞亚胺单体或者在N一取代马来酞亚胺聚合物上接枝共聚氯乙烯单体，共聚物有优良的耐热性、加工性和加工流动性。为了进一步提高N一取代马来酞亚胺树脂改性聚氯乙烯树脂的耐热性、冲击性及加工性能，可以在树脂中引人少量的橡胶，如三元乙丙橡胶(EPDM)，在橡胶的存在下进行接枝共聚，如日本专利采用悬浮聚合方法制取EPDM一K一VC-ChMI (10/80/10)三元接枝共聚物，在100份上述树脂中加人3.5份添加剂，制取的产品维卡软化点高达123℃。
由于涉及VCM的聚合设备和工艺条件等的改造，在目前VCM聚合工艺十分成熟的情况下，可行性较小，在这方面的研究和报道也很少。而共混方法是在PVC的粉料中加人玻璃化温度较高的树脂，通过两种聚合物的共混，提高PVC的耐热性能，该法工艺简单，实施方便，节省成本。
5. 氯化
就聚合物结构而言，在聚合物的主链和侧基引人极性的或刚性大的基团、大分子间进行交替，都可以提高热变形温度，同时对链结构规整化、氯化等都可以提高产品的耐热性。含氯量为64%-72%的CPVC的体系，其维卡软化点大于110℃。氧化聚氯乙烯加人到PVC中，随CPVC含氛量的加人PVC材料的维卡软化点升高。它之所以能提高材料的耐热性是因为主链中引人了大量的Cl-，一方面，它可使高分子主链的极性增大，增加分子间的作用力;另一方面可使高分子主链的运动受阻，使高分子材料受热后分子链的运动和滑移所需的动能大大增加，从而提高材料的耐热性。但氯含量过高(高于67.5% ),C P VC与PVC将无法相容，且CPVC的加工性能差、热稳定性不好、对设备的腐蚀严重等缺陷致使氯化法不能成为提高PVC材料耐热性的优良方法。
6. 增加分子质量
以上这些改善聚氛乙烯耐热性的方法是针对相同聚合度的聚合物基体而言的，即所用的聚氯乙烯的分子质量及其分布基本相同。但是聚氯乙烯的聚合度不同，对制品耐热性的影响是很大的，聚氯乙烯聚合度越大，其耐热性能越好，加工性能越差。超高相对分子质量PVC可大幅度提高耐热性，美国某公司已开发出新型PVC聚合物，其相对分子质量是常规PVC的2一5倍。常规PVC的相对分子质量范围在3万一7.5万，而新品牌的相对分子质量高达巧万。在20世纪90年代中期，该公司开发出第1代品牌，而目前正在开发超高分子质量PVC的配料。应用范围包括医用蠕动泵透明软管、汽车上光密封剂、清洗危险环境用靴、在零下温度环境下使用的手动复苏器的外壳及室外输电线和其它电线电缆。这种超高相对分子质量PVC还具有阻燃性和防止化学品渗透的性能。
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