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PVC行业联盟 - PVC塑料交流

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    PVC硬质品配方抗冲改性剂简介及选择要点

    5张冬菊 2012-06-11 09:10

      抗冲改性剂多用于硬质PVC制品加工,以弹性体增韧为基本原理的抗冲改性剂,主要类型包括氯化聚乙烯 (CPE)、丙烯酸酯类聚合物(ACR)、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)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)等。CPE廉价易得,是通用型抗冲改性剂品种。

      ACR抗冲改性剂的抗冲改性和耐候性优异,井兼具一定的加工改性效果,因而在抗冲改性剂领域具有突出的地位,也是当今世界PVC抗冲改性剂发展的主要方向。MBS系透明硬质PVC制品的抗冲改性剂重要类型,但由于分子内具有丁二烯不饱和键,耐候性差,一般用于户内制品。

      目前,国内CPE型号一般用如135A、140B、239C等来标识,其中第一位数字1和2表示残余结晶度(TAC值)的大小,1代表TAC值在0~10%,2代表TAC值大于10%;第2位和第3位数字表征氯含量,如35表示氯含量为35%;最后一位是字母A、B和C,用来表示原料PE分子量的大小,A为最大,B为中间,C为最小。作为PVC改性剂使用的CPE,一般选用氯含量在30~40%左右,分子量最大的A型,TAC值小于5的CPE树脂。其添加量一般在8~12份。

      ACR是丙烯酸酯类具有核-壳结构共聚物的统称。根据结构和聚合单体的不同,又分为加工助剂和抗冲改性剂两类。抗冲改性剂ACR同样具有改善PVC加工的性能。ACR在耐候性、制品光泽性等方面优于CPE,并具有比CPE更宽的加工温度范围和较高的抗冲效能,所以是意向替代CPE的PVC抗冲改性剂。实验经验表明,一般ACR抗冲改性剂的用量范围在6~8份,也可用到10份左右。

      MBS是PVC非常重要的弹性体抗冲改性剂。由于与PVC有很好的相容性和接近的光折射率,MBS主要是被用来提高透明PVC制品的抗冲性能。当然也可用于非透明PVC制品中。由于丁二烯的存在,分子链中带入了双键,使得MBS改性的PVC耐候性能不好,不能用于户外制品。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。

      NBR(丁腈橡胶)作为丁二烯与丙烯腈的共聚物,与PVC有好的相容性,易在PVC中形成抗冲效果的“海-岛”结构,提高PVC抗冲性能。PVC中一般采用粉末NBR,如P83等。用量大致在5%~20%左右。

      ABS品种、牌号繁多。但用作PVC抗冲改性剂的仅为其中的一部分。一般将橡胶含量高、模量低的ABS用作PVC抗冲改性剂。ABS中同样存在双键,因此ABS改性的PVC制品也不宜用于室外。主要由室内装饰材料及信用卡片料等。ABS不同牌号间性能差异较大,用量也不同,一般在5~15份之间。

      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。

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