FM-50抗冲击改性剂概论
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Topics
• 1. The relation between PVC morphology and physical properties
– PVC & modifier morphology – Observation & analysis method for morphology
• TEM • DSC
ＤＳＣ
② Gelation Lebel(％)＝
H(A) H(A)＋H(B)
×100
Crystal Melting Peak
Re-Crystal Melting Peak
Ｂ Ａ
① Thermal History Temp.
Primary Particle（0.5～2.0μm） Crystal
Ｔemp
Ｂ
Kaneka Technical Service Co.Ltd (Shanghai) 1
1. The relation between PVC morphology and physical properties 1-1(1). PVC morphology
primary particle (1μm） Agglomerate（10μm）
Droplet（30-50μm）
Domain（1000Å)
PVC particle（150μm）
Micro domain（100Å)
10μm
10μm
molecule
2
1-1(2). modifier morphology
Kane Ace FM50（丙烯酸类树脂）的构造
核壳结构
约１７０μm
➢ Kane Ace FM50 的 特 征
连接段 ・模具 170/202/202/202/202/206/202
标准条件 高温条件
195/195/190/185 205/205/200/195
176/202/202/202/202/206/202 同上
8
a. 落锤强度 (-30℃,1.65m,1kg)
落锤强度未破坏率 (%)
FM50/5
FM50/CPE=4/3
CPE/8.5
100
80
60
40
20
型材
0 175 180 185 190 195 200 205 DSC 树脂温度（℃）
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件
9
b. 单缺口简支梁冲击强度(23℃)
单缺口简支梁冲击强度(KJ/m2)
FM50/5
25
FM50/CPE=4/3
Ａ
Re－Crystal
Before Processing
Melt
Cooling
7
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｃｏｏｌｉｎｇ
1-3. Example of the relation between morphology and physical properties in PVC/impact modifier blend system
低温落锤未破坏率，焊角强度 CWS和Charpy
树脂温度 vs 物理性能
FM系配方
Falling weight CWS
Charpy
170
180
190
200
210
DSC 树脂温度(℃)
树脂温度 vs 物理性能
CPE配方
Falling weight CWS
Charpy
170
180
190
200
210
DSC树脂温度 (℃)
– Example of the relation between morphology and physical properties in PVC/impact modifier blend system
• 2. Discoloration of PVC
– Mechanism of discoloration – countermeasure
・ 冲击强度高 • 耐候性好 • 光泽度高
约０．１７μm
甲基丙烯酸 甲酯
丙烯酸类 橡胶
3
1-1(3). FM-50与PVC在加工时形态
粉体
粉体
热、剪切
PVC
FM-50
塑化 塑化进行
熔融体
熔融体
4
1-2. Observation & analysis method for morphology
透過型電子顕微鏡(TEM) lens
1μm
FM 190℃条件
1μm
FM 200℃条件
1μm
CPE 190℃条件
1μm
CPE 200℃条件
低温落锤未破坏率，焊角强度 CWS和Charpy
12
低温落锤未破坏率，焊角强 度CWS和Charpy
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
条件 低温条件
机筒 185/185/180/175
6
DSC による PVC の熱履歴温度の推定
1-2(2). DSC※mDSeC(tDhioffderential Scanning Calorimetry) ① 加工時の熱履歴温度の推定 ② ②ＰＶＣの混練度の指標 measure melt temperature PVC gelation degree
1 175 180 185 190 195 200 205
DSC 树脂温度（℃）
焊接条件：
焊接温度 / 243℃ 预热时间 / 25秒 预热压力 / 3bar 焊接时间 / 30秒 焊接压力 / 6bar
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件
11
树脂温度(PVC分散)和各种物性的关系 FM vs CPE
CPE/8.5
20
15
10
5 175 180 185 190 195 200 205
DSC树脂温度（℃）
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件 10
c. 焊角强度
焊 角 强 度 (KN)
FM50/5
FM50/CPE=4/3
CPE/8.5
2 1.8 1.6 1.4 1.2
電子源
走査型電子顕微鏡(SEM)
試料
偏光coil
分解能 0.5-0.1nm
２次電子 検出器
CRT
像
分解能 2-7nm
5
1-2(1). 透過型電子顕微鏡 (TEM)
窓枠
Acryl 処理 OsO4染色
RuO2染色
Fra Baidu bibliotek
濃黒色塊： CaCO3
黒色領域： PVC
灰色領域： 処理剤
薄黒色円状物： FM
灰色：PVC
• 1. The relation between PVC morphology and physical properties
– PVC & modifier morphology – Observation & analysis method for morphology
• TEM • DSC
ＤＳＣ
② Gelation Lebel(％)＝
H(A) H(A)＋H(B)
×100
Crystal Melting Peak
Re-Crystal Melting Peak
Ｂ Ａ
① Thermal History Temp.
Primary Particle（0.5～2.0μm） Crystal
Ｔemp
Ｂ
Kaneka Technical Service Co.Ltd (Shanghai) 1
1. The relation between PVC morphology and physical properties 1-1(1). PVC morphology
primary particle (1μm） Agglomerate（10μm）
Droplet（30-50μm）
Domain（1000Å)
PVC particle（150μm）
Micro domain（100Å)
10μm
10μm
molecule
2
1-1(2). modifier morphology
Kane Ace FM50（丙烯酸类树脂）的构造
核壳结构
约１７０μm
➢ Kane Ace FM50 的 特 征
连接段 ・模具 170/202/202/202/202/206/202
标准条件 高温条件
195/195/190/185 205/205/200/195
176/202/202/202/202/206/202 同上
8
a. 落锤强度 (-30℃,1.65m,1kg)
落锤强度未破坏率 (%)
FM50/5
FM50/CPE=4/3
CPE/8.5
100
80
60
40
20
型材
0 175 180 185 190 195 200 205 DSC 树脂温度（℃）
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件
9
b. 单缺口简支梁冲击强度(23℃)
单缺口简支梁冲击强度(KJ/m2)
FM50/5
25
FM50/CPE=4/3
Ａ
Re－Crystal
Before Processing
Melt
Cooling
7
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｃｏｏｌｉｎｇ
1-3. Example of the relation between morphology and physical properties in PVC/impact modifier blend system
低温落锤未破坏率，焊角强度 CWS和Charpy
树脂温度 vs 物理性能
FM系配方
Falling weight CWS
Charpy
170
180
190
200
210
DSC 树脂温度(℃)
树脂温度 vs 物理性能
CPE配方
Falling weight CWS
Charpy
170
180
190
200
210
DSC树脂温度 (℃)
– Example of the relation between morphology and physical properties in PVC/impact modifier blend system
• 2. Discoloration of PVC
– Mechanism of discoloration – countermeasure
・ 冲击强度高 • 耐候性好 • 光泽度高
约０．１７μm
甲基丙烯酸 甲酯
丙烯酸类 橡胶
3
1-1(3). FM-50与PVC在加工时形态
粉体
粉体
热、剪切
PVC
FM-50
塑化 塑化进行
熔融体
熔融体
4
1-2. Observation & analysis method for morphology
透過型電子顕微鏡(TEM) lens
1μm
FM 190℃条件
1μm
FM 200℃条件
1μm
CPE 190℃条件
1μm
CPE 200℃条件
低温落锤未破坏率，焊角强度 CWS和Charpy
12
低温落锤未破坏率，焊角强 度CWS和Charpy
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
条件 低温条件
机筒 185/185/180/175
6
DSC による PVC の熱履歴温度の推定
1-2(2). DSC※mDSeC(tDhioffderential Scanning Calorimetry) ① 加工時の熱履歴温度の推定 ② ②ＰＶＣの混練度の指標 measure melt temperature PVC gelation degree
1 175 180 185 190 195 200 205
DSC 树脂温度（℃）
焊接条件：
焊接温度 / 243℃ 预热时间 / 25秒 预热压力 / 3bar 焊接时间 / 30秒 焊接压力 / 6bar
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件
11
树脂温度(PVC分散)和各种物性的关系 FM vs CPE
CPE/8.5
20
15
10
5 175 180 185 190 195 200 205
DSC树脂温度（℃）
Battenfeld（BEX-2-65）挤出条件：低温条件/标准条件/高温条件 10
c. 焊角强度
焊 角 强 度 (KN)
FM50/5
FM50/CPE=4/3
CPE/8.5
2 1.8 1.6 1.4 1.2
電子源
走査型電子顕微鏡(SEM)
試料
偏光coil
分解能 0.5-0.1nm
２次電子 検出器
CRT
像
分解能 2-7nm
5
1-2(1). 透過型電子顕微鏡 (TEM)
窓枠
Acryl 処理 OsO4染色
RuO2染色
Fra Baidu bibliotek
濃黒色塊： CaCO3
黒色領域： PVC
灰色領域： 処理剤
薄黒色円状物： FM
灰色：PVC