PVC技术知识介绍(五十四)抗冲改性剂

硬PVC冲击强度较低，耐低温性能较差。为了扩大应用范围，须在通用型PVC树脂中共混冲击改性剂。目前，冲击改性剂的主要品种有氯化聚乙烯（CPE）、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物（MBS）、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS）、EVA 、ACR、丙烯腈与丁二烯无规共聚物(NBR)及刚性粒子等。其中ACR的抗冲击性、与PVC相容性、光稳定性好于CPE、MBS。MBS透明性与其它助剂配伍性好于ACR、CPE。由于CPE性能可满足使用要求，且价格较低，目前用量较大。MBS主要用于硬PVC透明制品。ACR具有较多优异性能，将不断发展。刚性粒子改性剂大有发展前途。

氯化聚乙烯（CPE）是由HDPE粉料氯化制得。外观为白色粉末。CPE与PVC的相容性取决于CPE中氯含量和氯原子在PE主链上的分布情况。氯含量大于40%的CPE与PVC相容性好，对PVC有增塑作用，不适于做冲击改性剂。在一定加工条件下，CPE呈连续网状形态（非化学交联的物理网），PVC粒子破裂为初级粒子进入网孔中，并使PVC初级粒子与二次粒子之间扩散分子链结合时，PVC与CPE共混体系才具有较高的冲击强度。硬PVC制品生产宜选用氯含量35~38%的CPE做冲击改性剂。研究结果表明，当CPE添加量为8~16phr时，PVC/CPE共混体系的冲击强度增幅较大，但拉伸强度相应降低。当CPE添加量为16phr以上时，PVC/CPE共混体系的冲击强度增加缓慢。一般情况下，PVC100phr添加CPE8~12phr。

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
B-11A、B-12、B-22、B-28、B-52、B-521、B-58

[日] 吴羽化学公司

(Kureha BTA)
BTA-3K2、BTA-705、BTA-712、BTA-713
BTA-713

[日]三菱人造丝公司

(Metablen C)
C-100、C-110、C-201、C-202
C

-201、C-202


ACR冲击改性剂：ACR冲击改性剂与ACR加工助剂结构不同。核/壳结构的ACR冲击改性剂含有丙烯酸酯类交联弹性体组成的核，核外是甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯共聚物组成的壳。与其它冲击改性剂相比，ACR的加工性能较好。PVC/ACR制品抗冲击强度较高，表面光洁、耐老化性能优良。通常硬PVC户外制品多采用ACR冲击改性剂。国外主要有美国Rohm&Hass公司、日本中渊化学、吴羽化学、三菱人造丝等公司生产ACR抗冲击改性剂。国内苏州安利等公司生产。

刚性粒子类冲击改性剂：随着塑料抗冲击改性机理研究的进展和超细化技术与纳米粒子的开发应用，原来认为刚性粒子不能用作冲击改性剂的观念已被突破。按刚性粒子既增强又增韧的机理，已用纳米粒子（例如纳米CaCO3）制得PVC/ CaCO3等复合材料。以纳米粒子改性PVC、PP、PE、EVA、PS的应用结果表明，无机刚性粒子与有机冲击改性剂之间有良好的协同效应。据报道，国外已研究用非晶SiO2粒子替代CPE、ACR等。