第八章 PVC树脂加工助剂汇总

3.压延：通常采用中等分子量的加工助剂，加量13%，可以加快压延速度，提高熔体的均一 性，提高表明光洁度，提高产品剥离性改 进热成型行为。 4.吹塑：通常采用中等分子量的加工助剂，其作用 是原料均匀分散，改善制品外观，防止型 坯损失。
加工改性剂与PVC相容性 的差别便是区分其促进塑 化和赋予润滑性的界限
3.赋予PVC弹性 在加工过程中受到剪切热，加工改性剂大分子缠 绕在PVC分子上，使PVC树脂在拉伸时能较大幅度 伸长或收缩，具有和橡胶交联相同的效果，使PVC 树脂的弹性增大。 现象：挤出制品时离模膨胀增大 条件：加工改性剂分子量/PVC分子量为4--5
4）在PVC树脂中均匀分散，提高颜料和填料 加入量 5）适应于深度拉伸、真空成型和热成型制品 6）减少流纹和熔体破裂，以及透明制品的晶点 2.加工ACR制备 1）工艺流程： 甲基丙烯酸甲酯
丙烯酸酯 苯乙烯 一次乳液聚合 引发剂 乳化剂 产品 二次乳液聚合 喷雾干燥 丙烯酸酯
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2）技术关键 A.组成：通过调节各种单体比例，调节塑化性能 和润滑性能，以及玻璃化温度 B.分子量：准确控制ACR分子量（粘度）
哈克流变仪
二.加工改性剂的作用和机理 1.加工改性剂的作用 1）促进塑化过程：促进PVC树脂同步均匀塑化， 缩短熔融时间。
转矩流变曲线:
OA：在给定温度和转速下，物料开始压实粘连，转矩上 升到A点； AB：受转子的旋转作用，物料很快被压实(赶气)，转矩下 降到B点(有的样品没有AB段)； BC：物料在热和剪切力的作用下开始塑化(软化或熔融)， 物料即由粘连转向塑化，转矩上升至C点； CD：物料在混合器中塑化，逐渐均匀，达到平衡，转矩下 降到 D； DE：维持恒定转矩，物料平衡阶段；E之后：继续延长塑 化时间，将导致物料发生分解、交联、固化，使转矩上升或 下降。
根据作用方式分为： 赋予橡胶弹性型 赋予润滑型 ●赋予橡胶弹性型功效 1）促进塑化，提高制品表明光洁度 2）提高成型加工时的断裂伸长率 3）防止吹塑成型及真空成型时的收缩 4）使发泡孔均匀 5）防止制品产生银纹 6）提高填料和颜料的分散
●赋予润滑性型功效 1）延迟树脂凝胶化，减少设备负荷 2）改善制品的离型性，防止物料滞留 3）防止物料析出 4）防止成品收缩 5）对制品透明性几乎不影响
图中绿色曲线为纯PVC
PVC微颗粒结构形成过程
PVC树脂的熔融过程是树脂微颗粒结构形成的逆过程
160℃以下：
160℃： 190 ℃：
树脂粉料
树脂粉料破裂成初级粒子 初级粒子解体
热源：外部加热；剪切热
作用机理： 加工改性剂和PVC树脂具有很好的相容性，且 加工改性剂表面没有外壳，在受到剪切应力加热 时，可首先软化，粘附在PVC树脂微粒的表面，使 PVC配合体系的粘度和摩擦力增加，于是能有效地 将热和剪切应力传递给整个PVC树脂，促进了PVC 树脂的塑化。 其本质是起热和剪切力传递作用
3.品种牌号（按分子量分类） 1）低分子量加工改性剂 分子量12-18万（η sp=50-130cm3/g） 一般采用悬浮聚合制备. 性能特点： A.具有极好的塑化性能。 B.降低PVC的熔体强度 C.改善PVC树脂的热弹性性能 主要用于改善和加速塑化作用；也起到外 滑作用
2）中等分子量加工改性剂 分子量50-130万（η sp=190-330cm3/g） 一般采用乳液聚合制备. 性能特点： A.具有良好的塑化性能。 B.能略增加PVC的熔体强度 C.改进PVC树脂的热成型性能 此类产品适应性宽，广泛用于PVC各种制品
2.赋予PVC树脂润滑性 润滑性：减少加工过程中PVC分子间，粒子之间 及树脂熔体与金属表面之间的摩擦 -----加工过程中的重要问题。 具有核/壳结构的丙烯酸酯加工改性剂，兼有加 工改性和润滑性的双重功效。 组成：包括与PVC相容和不相容两部分。 与PVC相容部分首先融化，起到促进塑化的作 用，与PVC不相容部分向熔融树脂体系之外迁移， 起到润滑剂的作用。
四.ACR加工改性剂的选择 根据加工方式选择合适的加工助剂 1.挤出：在双螺杆挤出机进行，选择低分子量和中 等分子量加工改性剂，加量1-5%。 分子量高：树脂熔体弹性大，背压增加，生产效 率低，离模膨胀大，挤出复杂制品困 难。 分子量低：促进塑化，不增加背压，离模膨胀 小，生产效率高
2.注塑：注塑成型在单螺杆挤出机上进行，其过程 包括，干混料的塑化；自由射流成型；熔 体与模腔的分离。 一般选用中等分子量和高分子量加工改性剂，加 量1-3%。
4.增加PVC熔体强度 PVC挤出低发泡制品中添加发泡调节剂ACR， 能促进PVC的凝胶化，提高熔体的热强度及延伸 性；改善制品的表面质量；使发泡剂形成的细微 泡孔稳定，不使泡孔壁破裂而相互穿透而形成大 孔，故所得的泡沫不仅密度小而且强度好。
三.加工改性剂种类 （一） 丙烯酸酯类加工改性剂 是以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为 主要原料的共聚物。 1.性能特点： 1）在加工温度下与PVC树脂有良好的相容性， 促进PVC塑化 2）加工温度下，增加PVC熔体强度，制品表面 光滑 3）改善加工过程
第七章 塑料加工助剂
化学工程学院
概念：凡是能改善热塑性树脂加工性能的助剂，统 称为塑料加工改性剂。 1.发展概况： 1）1953年Goodrich公司首先发明了用于硬质 PVC的加工改性剂，苯乙烯-丙烯晴共聚物 2）1955年美国Rohm-Haas公司开发出ACR 3）60年代后，塑料加工改性剂的研究十分活跃 4）目前美国Rohm-Haas公司其产量和质量占据 优势 5）国内20世纪80年代上海珊瑚化工厂，山西化学 所开始研究，90年代实现工业化。 6）目前国内研发和生产状况
3）高分子量加工改性剂 分子量130-250万（η sp=330-600cm3/g） 采用乳液聚合制备. 性能特点： A.具有良好的塑化性能。 B.能增加PVC的熔体强度 C.极大改进PVC树脂的热成型性能 D.对PVC透明性略有影响 此类产品应用于吹塑和PVC泡沫制品
4）聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚物 性能特点： A.价格便宜 B.改进塑化效果较差 C.可改善加工时外滑性