PVC抗冲击改性剂知识简介
PVC抗冲改性剂的性能及应用
8.94
8.82
8.21
9.00
2.1橡胶弹性体的增韧机理
迄今报道的弹性体抗冲改性剂的增韧机理大致包括微裂纹理论、多重裂纹理论,屈服膨胀理论,次级转变理论、银纹支化理论、韧化机理和银纹-剪切带理论等。尽管这些理论各有不完善之处,但由Bucknall等人提出的银纹-剪切带理论则能较为合理地解释弹性体抗冲改性剂增韧塑料配合物的各种现象。
综上,根据银纹一剪切带理论,弹性体改性剂粒子降低了总的银纹引发应力,并利用微粒变形和剪切带阻止银纹的增长,从而起到抗冲增韧的作用。
弹性体改性剂又可分为预定弹性体(PDE)型、非预定弹性体(NPDE)型和过渡型三类:
核一壳结构的ACR类即属预定弹性体(PDE)型,其核为软状弹性体,赋予制品抗冲性能:包围核的壳具有高玻璃化温度,主要功能是使改性剂微粒之间相互隔离、防止结团聚集,形成可自由流动的细粉颗粒,改善操作性,促进改性剂在聚合物基体中的分散以及增强改性剂与树脂基体之间的相互作用,使改性剂能够偶联到基体树脂上。
过渡型抗冲改性剂是指介于预定弹性体(PDE)型和非预定弹性体(NPDE)型抗冲改性剂之间的抗冲改性剂。过渡型抗冲改性剂结构中含有一定限度的交联弹性体,并且其在PVC熔体中能保持大部分形状,但对加工条件仍有显著的敏感性,ABS三元共聚物被认为是此类改性剂的代表。
FM-50抗冲击改性剂简介
树脂温度vs 物理性能
低温落锤未破坏率,焊角强度 CWS和Charpy
CPE配合 Falling weight CWS Charpy
170
180
190
200
210
树脂温度 (℃)
CPE 190℃条件
CPE 200℃条件
-在200℃温度下,CPE的网状结构被破坏,因此CPE配方不能表现最佳的冲击强度。FM-50
17
透過型電子顕微鏡(TEM) 電子源 走査型電子顕微鏡(SEM)
lens
試料
偏光coil
2次電子 検出器 CRT 像
分解能 0.5-0.1nm
分解能 2-7nm
5
1-2(1). 透過型電子顕微鏡 (TEM)
濃黒色塊: CaCO3 RuO2染色 Acryl 処理 OsO4染色
窓枠
黒色領域: PVC
薄黒色円状物: FM
约170μm
约0.17μm
Kane Ace FM50 的 特 征
・ 冲击强度高 • 耐候性好 • 光泽度高
3
1-1(3). FM-50与PVC在加工时形态
粉体 粉体
热、剪切
塑化
FM-50 PVC
塑化进行
熔融体
熔融体
4
1-2. Observation & analysis method for morphology
配方 PVC(Kv=68) 复合稳定剂(铅) 抗冲击改性剂 加工助剂(Kane Ace PA-21) CaCO3 TiO2 100phr 4.5phr 变量 0.5phr 8.0phr 4.5phr
加工条件
挤出机:BEX-2-65(平行双螺杆)螺杆转速:22rpm
硬PVC韧性和抗冲改性剂
挥发物含量%≤0源自34残余结晶度%
≤5
5
扯拉强度(纯胶)
%
≥8.0
6
筛通过率(36目)
%
≥99
7
邵尔硬度(A)
°
≤57
8
钙含量
%
≤1.2
9
表观密度
g/ml
≥0.55
10
杂质粒数
个/ 50g
<10
11
白度(R457)
度
≥86
三、用途:主要用于制造PVC门窗异型材;U-PVC上下水管;冷弯线管、线槽;PVC发泡板;PVC挤出板。
四、推荐配方:
门窗异型材
U-PVC水管
U-PVC冷弯管
P V C
100
100
100
C P E135A
8 - 10
4 - 6
10 - 15
复合润滑热稳定剂
4 - 5
2 - 4
2 - 4
A C R 401
1.5 - 2.0
1.0 - 1.5
1.0 - 1.5
活性轻质碳酸钙
5 - 8
20 - 80
20 - 40
金红石型钛白粉
4 - 5
注:1、因各用户加工设备及条件不同,以上配方仅供参考。
2、以上配方适用于双螺杆一次挤出成型。
3、本公司可代用户进行配方设计。
硬PVC韧性和抗冲改性剂
一、产品特性:
本品具有优良的综合物理性能,如低温韧性大;有较高的拉伸强度;与PVC溶解度参数相当接近,亲和性好;给予正确的加工条件,在硬PVC制品内部形成网络结构,
从而赋予制品优良的常、低温韧性和抗冲强度。
二、主要技术指标:
序号
PVC抗冲击改性剂
加入量越多越好,必须根据不同的配方及用途,通过试验选 择抗冲击改性剂可大大改善 PVC 的加工性能,但是并不是其最 佳共 混比。同时必须注意抗冲击剂虽然可以提高冲击强度,但 可能使其它机械性能下降。还要考虑共混工艺(温度、加料次序 等)也对共混性能产生严重影响不同改性剂对共混物耐候性及白 度也有不同程度的影响。
P V C
抗 冲 击 改 性 剂 综 述
学院:材料与化学工程学院 专业;应用化学 姓名:张山 学号:541004040154
PVC 抗冲击改性剂综述 专业:应用化学 姓名:张山 年级:2010 学号:541004040154
摘要:抗冲击改性剂的主要作用是改善高分子材料的低温脆 化,赋予其更高的韧性。随着我国建材工业的发展,硬 PVC 异 型材,管材正逐渐被人们所认识 ,并在建筑门窗、装饰材料、 上下水塑料管材、管件上得到大量应用,但是未经改性的 PVC 塑料由于抗冲击性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差使其应用受到限制。因此必须在 PVC 树 脂中加入抗冲击改性荆来提高 PVC 的抗冲击性能。
总之 ,我们只有根据不同的使用要求 ,不 同的生产要求, 选择不同的改性剂及配方,才 能实现产品性能和价格比的最优 化。
三、ACR 抗冲击改性剂
ACR 是丙烯酸酯类共聚物,是聚氯乙烯的新颖改性剂,发展 很快 。目前用作 PVC 改性剂的 ACR 基本有两类:一类用以改善 硬 PVC 的加工性能,属加工改性剂;另一类是用以提高 PVC 制
品冲击强度的抗冲击改性剂。两者化学组成的区别在于,ACR 抗 冲击改性剂含有丙烯酸酯类交联弹性体形成的核,核外是甲基丙 烯酸甲酯一丙烯酸乙酯共聚物组成的壳好的 ACR 与 PVC 的共混体 系的抗冲击强度可比 PVC 提高 1O 倍以上 ,而且其拉伸性能也大 大提高 ,尤其适用于户外的硬 PVC 塑料制品。ACR 与其它的抗 冲击改性剂相比,具有加工性能好 ,抗冲击效果明显,制品表 面光洁美观及优良的耐老化性能。
PVC抗冲击改性剂知识简介
PVC抗冲击改性剂知识简介关键字:∙PVC∙抗冲击改性PVC抗冲击改性剂有时也会同时也起增塑作用,因此也可以看做增塑剂.而用于PVC树脂的抗冲击改性剂有如下几种:(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物,随着氯化程度的增加使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。
作为增韧剂使用的C?E,含C1量一般为25-45%。
CPE来源广,价格低,除具有增韧作用外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。
目前在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂,尤其在PVC管材和型材生产中,大多数工厂使用CPE。
加入量一般为5—15份。
CPE可以同其它增韧剂协同使用,如橡胶类、EVA等,效果更好,但橡胶类的助剂不耐老化。
(2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂,它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好,表面光洁,耐老化好,焊角强度高的特点,但价格比CPE,高1/3左右。
国外常用的牌号如K-355,一般用量6—10份。
目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少,使用厂家也较少。
(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。
MBS的溶度参数为94-9.5之间,与PVC的溶度参数接近,因此同PVC时相容性较好,它的最大特点是:加入PVC后可以制成透明的产品。
一般在PVC中加人10-17份,可将PVC的冲击强度提高6—15倍,但MBS的加入量大于30份时,PVC冲击强度反而下降。
MBS本身具有良好的冲击性能,透明性好,透光率可达90%以上,且在改善冲击性同时,对树脂的其他性能,如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。
(zcx)抗冲改性剂在PVC共混改性中的作用原理及PVC-M管材研制的探讨
增韧改性聚氯乙烯(PVC-M)管材
试制PVC-M管材所需条件: 1、共混改性高速混料机; 2、转矩流变仪; 3、高性能挤出机; 4、抗冲改性剂; 5、质量标准; 6、测试设备,(1)液压实验系统,(2)二氯甲烷浸渍试验仪, (3)落锤冲击实验机,(4)电子拉力实验机,(5)热变形、 维卡测定仪,(6)拉伸冲击设备(摆锤型),(7)高速冲击 实验设备(由高度21.5米,直径75mm钢管,不同质量冲锤,长 度400mm刚性V型垫铁组成)
PVC塑料与树脂技术年会
抗冲改性剂在PVC共混改性中的作 用原理及PVC-M管材研制的探讨
新疆蓝山屯河节水科技有限公司 技术中心:周春销
聚合物共混改性
高分子聚合物的改性方法多种多样,总体上可 划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、 表面改性几大类。高分子材料改性的一个重要内容是 改善其耐冲击性能,PVC树脂是一个极性非结晶性高 聚物,分子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的 材料;抗冲击强度较低。加人冲击改性剂后,冲击改 性剂的弹性体粒子可以降低总的银纹引发应力,并利 用粒子自身的变形和剪切带,阻止银纹扩大和增长, 吸收掉传入材料体内的冲击能,从而达到抗冲击的目 的。
PVC/CPE共混体系
以下简单介绍几种常用抗冲改性剂在PVC中的 应用原理。 CPE是聚乙烯氯化后的产物,氯含量为25%40%的CPE具有弹性体的性质。其中,氯含量为 35%左右的CPE与PVC相容性较好,可用于PVC的 共混改性。通常采用氯含量为36%的CPE作为PVC 的增韧改性剂。 在PVC/CPE共混体系中,体系的组成、共混温 度、共混方式、混炼时间等因素都会影响增韧效果。
PVC/ACR共混体系
配方 缺口冲击 强度 (kj/m2) 30.0 拉伸屈服 强度 MPa 45.3 拉伸断裂 维卡软 强度 化点 MPa ℃ 36.2 83.6
PVC抗冲改性剂--MBS树脂的生产技术
PVC抗冲改性剂--MBS树脂的生产技术MBS树脂是由甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B)及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制备的一种三元共聚物。
在亚微观形态上具有典型的核--壳结构,内核是一个直径为10-100 nm 的橡胶相球状物,外壳是由苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的。
由于甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯(PVC)的溶解度参数相近,它在PVC树脂和橡胶粒子间起到界面粘接剂的作用,在与PVC 加工混炼过程中形成均相,而橡胶相则以粒子状态分布于PVC连续介质中,呈现海岛结构,这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能。
当PVC中加入5%-10%的MBS树脂时,可使制品的冲击强度提高4-15倍,同时还可改善制品的耐寒性和加工流动性,且能够保持PVC 树脂原有的光学性能,因此MBS树脂作为PVC树脂的抗冲击改性剂具有广泛的前景。
1 MBS树脂的生产工艺MBS树脂的生产过程是先以丁二烯和苯乙烯在水和乳化剂中进行乳化,在引发剂的引发作用下进行聚合,生产丁苯胶乳(SBR胶乳),再加入苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行乳液接枝聚合,得到MBS树脂接枝胶乳(MBS树脂胶乳),最后经过凝聚、脱水和干燥处理后得到MBS树脂成品。
在MBS树脂的整个生产工艺过程中,有3大关键技术,其一是SBR胶乳的合成技术,因为SBR胶乳的粒径不但决定了MBS树脂,PVC合金的抗冲击性能,同时还决定了它的透光性能;其二是MBS树脂胶乳的合成技术,因为核--壳比、接枝率和接枝过程单体的加料顺序等对MBS树脂胶乳的凝聚和后处理、MBS树脂粉料的粒子形态及MBS树脂与PVC的相容性和光学性能等均有非常显著的影响;其三是MBS树脂胶乳的凝聚技术,凝聚水平的高低直接决定了最终产品的粒度分布、颗粒规整性、流动性和表观密度以及MBS树脂在PVC中的分散性和相容性等指标。
1.1 丁苯胶乳的合成将丁二烯、苯乙烯、引发剂和各种配制好的助剂按一定量和顺序加到聚合反应釜中,在一定的温度下搅拌进行乳液聚合,待反应达到一定转化率后停止反应,脱除未反应的单体即可得到丁苯胶乳。
ACR
ACR(Acrylic copolymer)是具有核—壳结构的丙烯酸酯类共聚物,是一种综合性能优良的PVC抗冲改性剂。
通常人们把以提高塑料韧性为目的而使用的助剂称为抗冲改性剂,以改进加工性能为目的而使用的助剂称为加工改性剂。
ACR 是兼具抗冲击改性和加工改性双重功能的塑料助剂,由于其具有核/壳结构,使其PVC制品具有优良的抗冲击性、低温韧性、与PVC相容性、耐候性、稳定性、加工性,且性能与价格比适中,可明显改善PVC熔体流动性、热变形性, 促进塑化、制品表面光洁美观。
其主要用于硬、半硬聚氯乙烯制品中,特别是化学建材,如异型材、管材管件、板材、发泡材料等,而且特别适合于户外用制品中。
是当今用量大也是今后重点发展的一类抗冲改性剂。
PVC是产耗量最大的塑料品种之一,其具有许多宝贵的特性,但也存在着不少缺点,韧性差即是其一大缺点,为了提高其韧性而又不损害其抗张强度和其它物性,PVC抗冲击改性剂便应运而生。
另外,ACR抗冲改性剂在聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等工程塑料及其共混合金中也可应用。
ACR抗冲改性剂 pvc抗冲改性剂 KM355
丙烯酸酯类抗冲改性剂 JINHASS KM-355产品介绍JINHASS KM-355是一类丙烯酸酯类共聚物抗冲击改性剂,用于户外硬质PVC 制品,如窗框、护墙板、建筑批叠板、栅栏、管材和管件,及各种注塑制件。
JINHASS KM-355的显著特点在于其比其他品牌产品更易塑化,因而可以减少配方中加工助剂或者内润滑剂的使用量,经济效益显著。
JINHASS KM-355赋予制品以下优良性能:• 最佳抗冲强度 • 优异的耐候性能• 有效地促进塑化 (增加挤出量,降低加工助剂用量) • 较低的挤出后收缩性能基本物理特性:序号 检测项目 单位 检测值 1 外观 --- 白色粉末 2 挥发份重量百分比 %≤1.0% 3 粒径分布 (留在40目筛网上)% ≤2.0% 4 表观密度 g/cm 3≥0.40 KJ/m 2 ≥18.0(23℃) 5简支梁冲击强度KJ/m 2≥10.0(-10℃)促进塑化性能JINHASS KM-355 可以有效促进PVC 的塑化,使得PVC 塑化更均匀,从而提高制品的表面光泽度和质量。
图1表明在相同实验条件及相同添加份数,KM-355与国外竞争产品塑化曲线基本重合,可以相互替代;图2则显示KM-355比同类产品能更有效地促进PVC 塑化熔融,可减少配方中加工助剂的用量。
抗冲击效率JINHASS KM-355 与PVC 具有良好的相容性,且无论在室温还是-10℃均表现出优异的抗冲击性能,抗冲击效率均优于国外竞争对手产品和国内同类产品,如图3所示。
金合思塑料添加剂图1. 相同添加量下KM-355和国外竞争对手产品塑化曲线对比塑化实验配方:PVC (SG-5) 100phr/复合铅盐稳定剂 4.5phr/CaCO 3 10phr/TiO 2 4hr/抗冲改性剂 5.0phr 测试仪器: Brabender plasticorder, 测试温度:170℃, 转速:45rpm图2. KM-355和同类产品塑化时间对比 图3. 不同温度下KM-355和同类产品的抗冲击强度对比冲击强度测试配方:PVC (SG-5) 100phr/复合铅盐稳定剂 4.5phr/CaCO 3 10phr/TiO 2 4hr/抗冲改性剂 7.0phr 测试方法:GB/T1043.1-2008;测试条件:简支梁冲击试验仪(XJJ-5,承德金建仪器有限公司),样条厚度:4mm ,V 型缺口,尺寸:0.2R― Jinhass KM-355 ― 国外竞争对手产品扭矩(N m )料温(℃)。
氯化聚乙烯
Ⅰ
CPE 氯化聚乙烯
肖世球
PVC用冲击改性剂
由于纯PVC抗冲性能差、特别是低温冲击性能差,耐候性差, 在很多领域应用受限。因此需要加入抗冲改剂提高其韧性和耐 候性能。 目前,冲击改性剂的主要品种有氯化聚乙烯(CPE)、抗冲改 性剂(MBS)和丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR等。其中抗冲ACR与 PVC的相容性、耐候性能优于CPE和MBS,MBS的透明性与其它助 剂的相容性,及抗冲性能优于ACR和CPE,CPE 性能适中,但因其 低廉的价格目前在国内用量较大。 据统计目前全球抗冲改性剂消费量比例为:MBS用量占45%, 抗冲ACR占40%,其它占15%。 而国内比例:CPE用量占65%达到 16万吨,MBS用量占24%达到6万吨,ACR用量占8%达到2万吨, 其它用量占2%达到5000吨。
CPE冲击改性剂的优缺点:
优点 •价格低廉 •加工容易 缺点 •刚性下降 •弯曲强度下降 •降低耐热性 •降低表面硬度 •光泽性下降
CPE基本性质
高密度聚乙烯分子链上的部分氢原子被氯原子取代后的产物。
饱和高分子材料,外观 为白色粉末,有弹性。具有 优良的耐侯性、耐臭氧、耐 油性、耐化学药品、耐老化 性能、阻燃性及着色性能。 CPE中含氯量大小对改性效果影响很大,氯含量过低,本身结 晶性高,韧性差,玻璃化温度高,与PVC相容性差。氯含量过高 时,CPE的内聚作用强,难以分散到PVC中去,所以控制CPE中氯 含量在33%-37%最好,此时CPE结晶度和玻璃化温度均较低,具有 良好弹性及与PVC的相容性。分解温度较高,分解产生HCl,HCL 能催化CPE的脱氯反应
CPE加入量对共混体系冲击强度的影响
拉伸强度性能比较
共混体系的拉伸强度随着CPE的 用量的增加而下降。因为CPE具 有较低的玻璃化温度和结晶度, 其拉伸强度比纯PVC低,在体系 中承载应力的能力很小。在PVC 体系中加入CPE,不仅使基体承 受载荷的有效横截面减小,同 时应力很少通过界面转移到CPE 相,所以拉伸强度随着CPE的加 入而呈现下降的趋势。
pvc加工改性剂ACR知识
pvc加工改性剂ACR知识pvc加工改性剂ACR属于核-壳共聚物pvc加工改性剂ACR属于核-壳共聚物,其壳为甲基丙烯酸酯类共聚物,其核为丙烯酸酯类共聚物。
抗冲丙烯酸的基本功能就是改善PVC制品的抗冲性能,满足工程塑料对冲击强度的要求,同时还可提高PVC制品的热稳定性和光稳定性。
pvc加工改性剂ACR的分子属于极性分子,较强的分子间力,使其玻璃化温度比较高,pvc抗冲性改性剂的抗拉强度较其他通用塑料要高出很多,但较强的分子间力,使PVC分子之间难以产生相对位移,在制品受到外界冲击时,冲击能就不能有效的转化为内摩擦热,从而造成基体材料的破裂。
pvc加工改性剂ACR有优越的热老化和光老化稳定性。
当加入到PVC中后,PVC产品就会得到良好的耐候性改善。
pvc加工改性剂应用范围非常广泛pvc加工改性剂应用范围非常广泛,除硬质PVC制品外,对半硬质PVC制品和软质PVC制品均具有改进加工性能的功效,适用于需要良好耐候性的不透明PVC制品,如管道、建筑材料(壁板、门窗异型材、管件、百叶窗、雨水槽等)以及注塑、吹塑制品等。
pvc加工改性剂ACR作为加工助剂,可明显缩短塑化时间,加快熔融,促进塑化,对挤出制品可使其平衡扭矩提高,使其塑化均匀;对压延制品,加入ACR能克服表面皱纹,有利于物料包辊,减少气泡;对于真空成型制品,加入pvc加工改性剂ACR可提高熔体延伸性,克服熔体破裂现象,容易深拉成型,并使制品厚薄均匀。
从制品的外观来看,pvc加工改性剂ACR可明显提高制品的表面光泽度,使制品看起来光滑细腻。
pvc抗冲性改性剂特征pvc抗冲性改性剂有哪些优异特征呢?下面我们介绍一下:1、优异的耐老化性,可在恶劣气候和苛刻环境下使用,对臭氧有充分的抵抗性。
2、优异的难燃性,无自燃性。
3、优异的低温韧性,能在-20℃中保持柔韧性,适宜做UPVC制品的抗冲击改性剂。
4、优异的耐化学药品性,对多数化学药品表现惰性,抗各种酸碱的腐蚀。
PVC聚氯乙烯抗冲击改性剂课堂报告
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“核-壳”结构 壳 结构ACR抗冲改性剂简介 抗冲改性剂简介
橡胶核(PBA)
较高Tg壳 (PMMA)
“核—壳”结构ACR 抗冲改性剂结构图
材料093 张峰
ACR类改性剂有较低的熔体粘度, ACR类改性剂有较低的熔体粘度,这使物料 类改性剂有较低的熔体粘度 加工性能良好,减少了物料对螺杆和机筒的磨损, 加工性能良好,减少了物料对螺杆和机筒的磨损, 加工温度范围宽,生产出来的异型材外观质量好, 加工温度范围宽,生产出来的异型材外观质量好, 有优良的高温和低温抗冲击强度,极好的耐候性, 有优良的高温和低温抗冲击强度,极好的耐候性, 达到很好的改性效果,性能价格比高。ACR与 能达到很好的改性效果,性能价格比高。ACR与 PVC— 混合物的加工范围较宽, PVC—U混合物的加工范围较宽,成型温度和塑化时 间对缺口冲击强度影响较小,弯曲模量下降也较小, 间对缺口冲击强度影响较小,弯曲模量下降也较小, 制品焊接性能和耐候性优良,耐冲击强度好, 制品焊接性能和耐候性优良,耐冲击强度好,但价 格高,并且国内还没有工业化产品。ACR是目前公认 格高,并且国内还没有工业化产品。ACR是目前公认 的高效、耐候性冲击改性剂。 的高效、耐候性冲击改性剂。
改性原理: CPE即氯化聚乙烯 即氯化聚乙烯, 改性原理: CPE即氯化聚乙烯,它是无定形网络聚合 由高密度聚乙烯(HDPE)在盐酸水溶液中悬浮氯化制得, (HDPE)在盐酸水溶液中悬浮氯化制得 物,由高密度聚乙烯(HDPE)在盐酸水溶液中悬浮氯化制得, 即用氯原子部分的代替HDPE中的氢原子。 HDPE中的氢原子 即用氯原子部分的代替HDPE中的氢原子。由于氯化反应的不 均匀和不完全,在分子链中会有乙烯、氯乙烯等杂链, 均匀和不完全,在分子链中会有乙烯、氯乙烯等杂链,其含 氯量通常为25% 40%。由于氯原子的存在, CPE成了极性聚 25%— 氯量通常为25%—40%。由于氯原子的存在,使CPE成了极性聚 合物且与PVC PVC— 有相同的极性基团,因此增加了与PVC U(未 PVC— 合物且与PVC—U有相同的极性基团,因此增加了与PVC—U(未 增塑聚氯乙烯)的相溶性。实验表明,含氯量为37% CPE与 37%的 增塑聚氯乙烯)的相溶性。实验表明,含氯量为37%的CPE与 PVC— 的改性效果最为明显。CPE在与PVC— 相溶时,CPE形 在与PVC PVC—U的改性效果最为明显。CPE在与PVC—U相溶时,CPE形 成网络结构包裹了PVC PVC— 颗粒。 成网络结构包裹了PVC—U颗粒。
PVC技术知识介绍(五十四)抗冲改性剂
甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物(MBS):目前采用的大多数冲击改性剂对硬PVC制品透明性有不良影响,MBS与PVC折光率相近,而且核/壳结构的弹性体结构,能使改性的PVC具有良好的透明性。
研究结果表明,添加适量MBS的PVC/MBS体系的冲击强度、断裂伸长率提高,但拉伸、弯曲强度下降。100phrPVC中加入8~15phr,冲击强度明显提高,透明性良好。但MBS用量大于15phr时,不仅透明性增加的不明显,而且冲击强度呈下降趋势。因此,MBS用量以8~12phr为宜。值得注意的是,MBS易被液体助剂溶胀,在PVC多组分原料混合时,MBS应最后加入。MBS含有丁二烯,易老化,不宜用于户外制品。按MBS三组分比例及胶核粒径大小,将其工业产品分为不同等级和牌号,主要有通用型、透明型、高抗冲型、非变白型、特殊用途型等。使用MBS时,应按PVC制品综合性能要求选用适宜牌号。
硬PVC压延片材与瓶类用MBS牌号
MBS生产商
硬PVC压延片材
PVC瓶
[日]中渊化学公司
(Kane Ace)
B-11A、B-12、B-22、B-52、B-521
塑料抗冲改性剂介绍
本文摘自再生资源回收-变宝网()
塑料抗冲改性剂介绍
MBS树脂的合成最早见于美国RonmHass公司50年代末申请的专利中。
之后,日本钟渊公司率先于1963年在国内实现工业化。
现在日本钟渊、吴羽和三菱RAYON公司的产量和质量均居于世界领先水平。
据推测,1996年PVC用改性荆的世界年需求量为320kt,其中MBS树脂就约为170kt,而仅钟渊化学工业的“KANE ACE B,,系列就约占45%。
在MBS树脂的生产方面,国外根据抗冲击(低温、高温)、透明、耐折白、抗溶剂、耐油及加工塑化性等方面的要求开发了多种产品,形成了系列牌号。
其中三菱RA YON
公司依据合成过程中使用的橡胶相与聚合物结构特征对MBS树脂进行了分类。
此外,由于MBS树脂通常是与经悬浮聚台制备的PVC 粉料混合使用的,因而要求其具有适宜的粉粒特性,特别是要求堆比重要高,粒度分布与PVC粉料的粒径非常接近。
此外从加工的角度看,要求具有较好的自由流动性、抗粘附性等。
这些粉体性能是由凝聚条件决定的。
在使用MBS时,当橡胶含量在60%以上时,有必要从各种各样的凝聚工艺中选择适宜的凝聚条件。
本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站;
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ACR抗冲改性剂对PVC的增韧机理和性能的影响
如果橡胶粒子能在基体内部穴化,形成的空穴又足够近,则橡胶粒子之间的基体层能够屈服,起到增韧效果。Dompas等[2,3],提出了橡胶内部穴化准则,认为橡胶内部穴化可以看作穴化产生的应力能与穴化产生新表面能的平衡,由此得到的模型表明存在能够穴化的最小橡胶粒子粒径,通过拉伸试验发现橡胶内部穴化的开始仅决定于橡胶粒子的大小,穴化阻力随橡胶粒径减小,小的橡胶粒子不能穴化。Dompas等又发现增韧效果与增韧体系中微空形成机理有关,内橡胶粒子内部穴化和PVC/橡胶粒子界面的脱离产生坐向应力,由此促进PVC基体的应力屈服。Yanagase[5]等认为由ACR改性剂产生的空穴产生受限应变,释放应力小于基体中微纤强度,这时稳定的形变发生,ACR增韧的PVC的韧性就提高。
从ACR的增韧(抗冲改性)机理可知,在PVC中引人ACR,使之产生积极橡胶穴化作用,是ACR提高材料韧性的实质所在,因此,影响橡胶穴化作用的因素,如橡胶相的玻璃化温度、橡胶相交联程度、橡胶粒子粒径和含量都有很大影响。ACR壳层影响橡胶相的分散和与PVC界面的粘结力,因此对增韧效果也有一定影响。
对PVC加工性能的影响
图1 ACR增韧PVC的相态结构
2、增韧机理
有关橡胶对塑料的增韧机理主要有银纹、银纹—剪切带、空化理论等。脆性塑料如PS、PMMA等用ACR增韧时,增韧作用主要来自海岛型弹性体微粒作为应力集中物与基体间引发大量银纹,从而吸收大量冲击能,同时,大量银纹间应力场相互干扰,降低了银纹端应力,阻碍了银纹的进一步发展。对于ACR增韧的半脆性(脆—韧过渡态)的PVC塑料,大量力学性能的研究表明了橡胶粒子空穴的产生,并认为是主要的增韧机理。WU等,11提出了“渗滤概念”,并逐步完善了“橡胶穴化”增韧理论,该理论认为基体中相邻橡胶粒间距(1PD)是影响材料韧性的·重要因素,它与橡胶粒子粒径(d。)和橡胶相体积分数(φf)的关系是:
第六章PVC抗冲改性剂
层结构的蒙脱土微粒中,然后引发聚合.
(2)先把无机粒子制成纳米级颗粒,采用表面
处理技术使尺寸稳定,然后分散于单体中
进行聚合.
如:原位聚合技术
5.尽量减少制品中的缺陷
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四.塑料/橡胶共混物的相结构与增韧作用
橡胶增韧塑料的效果是十分明显的。无论脆性塑
这些问题因源于弹性增韧剂的本征性质而难以避免,使
塑料的增韧、增强改性成为一对不可兼得的矛盾。
随着研究的深化启示我们,增韧改性高分子材料并非一定以牺
牲强度为代价,设计恰当的方法有可能同时实现既增韧、又增强
。
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五.常用的PVC树脂抗冲改性剂
(一)抗冲改性剂类型:
1.具有核/壳结构的粒子型增韧剂
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树脂生产技术及性能
ABS是丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)共
聚物
20世纪40年代-----美国橡胶公司率先制得ABS
(丁腈橡胶与苯乙烯共混)
1954年美国Borg-Warner公司开发了乳液接枝ABS
其后开发了多种工艺。
国内ABS生产状况
1)生产技术
2)生产规模
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图7-30 冲击实验中材料受力及屈挠关系曲线
曲线下面积:白亮区域——裂纹引发能
阴影区域——裂纹扩展能
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脆性断裂和韧性断裂表面
脆性试样断裂表面的照片
脆性试样断裂表面的电镜照片
韧性试样断裂表面的照片
韧性试样断裂表面的电镜照片
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二.影响聚合物冲击韧性的因素
1.相对分子质量及分布对强度的影响
PVC型材常用助剂及配方设计(六)
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟PVC型材常用助剂及配方设计(六)冲击改性剂高分子材料改性的一个重要内容是改善其耐冲击性能,PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,分子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的材料;抗冲击强度较低。
加人冲击改性剂后,冲击改性剂的弹性体粒子可以降低总的银纹引发应力,并利用粒子自身的变形和剪切带,阻止银纹扩大和增长,吸收掉传人材料体内的冲击能,从而达到抗冲击的目的。
改性剂的颗粒很小,以利于增加单位重量或单位体积中改性剂的数量,使其有效体积份数提高,从而增强了分散应力的能力。
目前应用比较广泛的为有机抗冲击改性剂。
按有机抗冲击改性剂的分子内部结构,可将其分为如下几类。
1、预定弹性体(PDE)型冲击改性剂,它属于核一壳结构的聚合物,其核为软状弹性体,赋予制品较高的抗冲击性能,壳为具有高玻璃化温度的聚合物,主要功能是使改性剂微粒子之间相互隔离,形成可以自由流动的组分颗粒,促进其在聚合物中均匀分散,增强改性剂与聚合物之间相互作用和相容性。
此类结构的改性剂有:MBS、ACR、MABS和MACR等,这些都是优良的冲击改性剂。
2、非预定弹性体型(NPDE)冲击改性剂,它属于网状聚合物,其改性机理是以溶剂化作用(增塑作用)机理对塑料进行改性。
因此,NPDE必须形成一个包覆树脂的网状结构,它与树脂不是十分好的相容体。
此类结构的改性剂有:CPE、EVA。
3、过度型冲击改性剂,其结构介于两种结构之间,如ABS。
用于PVC树脂的具体品种有:(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产专注下一代成长,为了孩子。
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PVC抗冲击改性剂知识简介
PVC抗冲击改性剂有时也会同时也起增塑作用,因此也可以看做增塑剂.而用于PVC树脂的抗冲击改性剂有如下几种:
(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物,随着氯化程度的增加使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。
作为增韧剂使用的C?E,含C1量一般为25-45%。
CPE来源广,价格低,除具有增韧作用外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。
目前在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂,尤其在PVC管材和型材生产中,大多数工厂使用CPE。
加入量一般为5—15份。
CPE 可以同其它增韧剂协同使用,如橡胶类、EVA等,效果更好,但橡胶类的助剂不耐老化。
(2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂,它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好,表面光洁,耐老化好,焊角强度高的特点,但价格比CPE,高1/3左右。
国外常用的牌号如K-355,一般用量6—10份。
目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少,使用厂家也较少。
(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。
MBS的溶度参数为94-9.5之间,与PVC的溶度参数接近,因此同PVC时相容性较好,它的最大特点是:加入PVC后可以制成透明的产品。
一般在PVC中加人10-17份,可将PVC的冲击强度提高6—15倍,但MBS的加入量大于30份时,PVC冲击强度反而下降。
MBS本身具有良好的冲击性能,透明性好,透光率可达90%以上,且在改善冲击性同时,对树脂的其他性能,如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。
MBS价格较高,常同其他冲击改性剂,如EAV、CPE、SBS等并用。
MBS耐热性不好,耐候性差,不适于做户外长期使用制品,一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。
(4)SBS为苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物,也称为热塑性丁苯橡胶,属于热塑性弹性体,其结构可分为星型和线型两种。
SBS中苯乙烯与丁二烯的比例主要为30/70、40/60、28/72、48/52
几种。
主要用做HDPE、PP、PS的冲击改性剂,其加入量5—15份。
SBS主要作用是改善其低温耐冲击性。
SBS耐候性差,不适于做户外长期使用制品。
(5)ABS为苯乙烯(40%-50%)、丁二烯(25%—30%)、丙烯腈(25%-30%)三元共聚物,主要用做工程塑料,也用做PVC冲击改性,对低温冲击改性效果也很好。
ABS加入量达到50份时,PVC的冲击强度可与纯ABS相当。
ABS的加入量一般为5—20份,ABS的耐候性差,不适于长期户外使用制品,一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。
(6)EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物,醋酸乙烯酯的引入改变了聚乙烯的结晶性,醋酸乙烯酯含量大量差,而且EVA与PVC折光率不同,难以得到透明制品,因此,常将EVA与其它抗冲击树脂并用。
EVA添加量为10份以下。
另外橡胶类抗冲击改性剂也是性能优良的增韧剂,主要品种有:乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等,其中EPR、EPDM、NBR三种最常用,其是改善低温耐冲击性优越,但都不耐老化,塑料门窗型材一般不使用这类冲击改性剂。
另外橡胶类抗冲击改性剂也是性能优良的增韧剂,主要品种有:乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等,其中EPR、EPDM、NBR三种最常用,其是改善低温耐冲击性优越,但都不耐老化,塑料门窗型材一般不使用这类冲击改性剂。