熱門關(guān)鍵詞: 穩(wěn)定劑專用聚乙烯蠟 瀝青改性專用聚乙烯蠟 熱熔膠專用聚乙烯蠟 PVC制品專用蠟案例
PVC塑料是我們?nèi)粘I畹闹饕芰现破?,下面青島賽諾聚乙烯蠟廠家針對PVC塑料加工中的PVC樹脂及助劑進行分析,分為四篇進行闡述,本文為第三篇。
PVC塑料制品配方主要由PVC樹脂和助劑組成的,其中助劑按功能又分為:熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設(shè)計PVC配方之前,首先應(yīng)了解PVC樹脂和各種助劑的性能。
加工改性助劑
1、加工助劑的作用原理
由于PVC熔體延展性差,易導致熔體破碎;PVC熔體松弛慢,易導致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等。因此,PVC加工時往往需要加人加工助劑,以改善其熔體上述缺陷。
加工助劑為可以改善樹脂加工性能的助劑,其主要作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能。
促進樹脂熔融:PVC樹脂在加熱的狀態(tài)下,在一定的剪切力作用下熔化時,加工改性劑首先熔融并粘附在PVC樹脂微粒表面,它與樹脂的相容性和它的高分子量,使PVC粘度及摩擦增加,從而有效地將剪切應(yīng)力和熱傳遞給整個PVC樹脂,加速PVC熔融。
改善熔體流變性能:PVC熔體具有強度差、延展性差及熔體破裂等缺點,而加工改性劑可改善熔體上述流變性。其作用機理為:增加PVC熔體的粘彈性,從而改善離模膨脹和提高熔體強度等。
賦予潤滑性:加工改性劑與PVC相容部分首先熔融,起到促進熔融作用;而與PVC不相容部分則向熔融樹脂體系外遷移,從而改善脫模性。
PVC加工改性助劑K-311是采用乳液聚合工藝制得丙烯酸類加工助劑,
能促進促進PVC在低溫下熔融,增強PVC熔融的內(nèi)聚力和均質(zhì)性,降低加工溫度。
賦予制品優(yōu)異的透明性,特別適合于高透明制品和高檔異型材。
改善PVC的流變性能,促進PVC樹脂的塑化、熔融,提高制品的外觀質(zhì)量。
尤其適用于 PVC 高透明制品的加工成型。
2、常用加工改性劑一ACR
ACR為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等單體的共聚物。除可用做加工助劑外,還可用做沖擊改性劑。
ACR加工改性劑的重要作用是促進PVC的塑化,縮短塑化時間,提高熔體塑化的均勻性,降低塑花溫度。
在PVC塑料門窗型材中一般使用ACR201或ACR401,用量為1.5-3份。
沖擊改性劑
高分子材料改性的一個重要內(nèi)容是改善其耐沖擊性能,PVC樹脂是一個極性非結(jié)晶性高聚物,分子之間有較強的作用力,是一個堅硬而脆的材料;抗沖擊強度較低。加人沖擊改性劑后,沖擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發(fā)應(yīng)力,并利用粒子自身的變形和剪切帶,阻止銀紋擴大和增長,吸收掉傳人材料體內(nèi)的沖擊能,從而達到抗沖擊的目的。改性劑的顆粒很小,以利于增加單位重量或單位體積中改性劑的數(shù)量,使其有效體積份數(shù)提高,從而增強了分散應(yīng)力的能力。目前應(yīng)用比較廣泛的為有機抗沖擊改性劑。
按有機抗沖擊改性劑的分子內(nèi)部結(jié)構(gòu),可將其分為如下幾類。
1、預(yù)定彈性體(PDE)型沖擊改性劑,它屬于核一殼結(jié)構(gòu)的聚合物,其核為軟狀彈性體,賦予制品較高的抗沖擊性能,殼為具有高玻璃化溫度的聚合物,主要功能是使改性劑微粒子之間相互隔離,形成可以自由流動的組分顆粒,促進其在聚合物中均勻分散,增強改性劑與聚合物之間相互作用和相容性。此類結(jié)構(gòu)的改性劑有:MBS、ACR、MABS和MACR等,這些都是優(yōu)良的沖擊改性劑。
2、非預(yù)定彈性體型(NPDE)沖擊改性劑,它屬于網(wǎng)狀聚合物,其改性機理是以溶劑化作用(增塑作用)機理對塑料進行改性。因此,NPDE必須形成一個包覆樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),它與樹脂不是十分好的相容體。此類結(jié)構(gòu)的改性劑有:CPE、EVA。
3、過度型沖擊改性劑,其結(jié)構(gòu)介于兩種結(jié)構(gòu)之間,如ABS。用于PVC樹脂的具體品種有:
(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中進行懸浮氯化的粉狀產(chǎn)物,隨著氯化程度的增加使原來結(jié)晶的HDPE逐漸成為非結(jié)晶的彈性體。作為增韌劑使用的C?E,含C1量一般為25-45%。CPE來源廣,價格低,除具有增韌作用外,還具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化學藥品性。目前在我國CPE是占主導地位的沖擊改性劑,尤其在PVC管材和型材生產(chǎn)中,大多數(shù)工廠使用CPE。加入量一般為5—15份。CPE可以同其它增韌劑協(xié)同使用,如橡膠類、EVA等,效果更好,但橡膠類的助劑不耐老化。
(2)ACR為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等單體的共聚物,ACR為近年來開發(fā)的最好的沖擊改性劑,它可使材料的抗沖擊強度增大幾十倍。ACR屬于核殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物組成的外殼,以丙烯酸丁酯類交聯(lián)形成的橡膠彈性體為核的鏈段分布于顆粒內(nèi)層。尤其適用于戶外使用的PVC塑料制品的沖擊改性,在PVC塑料門窗型材使用ACR作為沖擊改性劑與其它改性劑相比具有加工性能好,表面光潔,耐老化好,焊角強度高的特點,但價格比CPE,高1/3左右。國外常用的牌號如K-355,一般用量6—10份。目前國內(nèi)生產(chǎn)ACR沖擊改性劑的廠家較少,使用廠家也較少。
(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三種單體的共聚物。MBS的溶度參數(shù)為94-9.5之間,與PVC的溶度參數(shù)接近,因此同PVC時相容性較好,它的最大特點是:加入PVC后可以制成透明的產(chǎn)品。一般在PVC中加人4-6份,可將PVC的沖擊強度提高6—15倍,但MBS的加入量大于30份時,PVC沖擊強度反而下降。MBS本身具有良好的沖擊性能,透明性好,透光率可達90%以上,且在改善沖擊性同時,對樹脂的其他性能,如拉伸強度、斷裂伸長率等影響很小。
(4)ABS為苯乙烯(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沖擊改性,對低溫沖擊改性效果也很好。ABS加入量達到50份時,PVC的沖擊強度可與純ABS相當。ABS的加入量一般為5—20份,ABS的耐候性差,不適于長期戶外使用制品,一般不用做塑料門窗型材生產(chǎn)的沖擊改性劑使用。
(5)EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物,醋酸乙烯酯的引入改變了聚乙烯的結(jié)晶性,醋酸乙烯酯含量大量差,而且EVA與PVC折光率不同,難以得到透明制品,因此,常將EVA與其它抗沖擊樹脂并用。EVA添加量為10份以下。上述幾種沖擊改性劑改性PVC性能比較見表5所示。
4、橡膠類抗沖擊改性劑
是性能優(yōu)良的增韌劑,主要品種有:乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠
(NBR)及丁苯橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、聚異丁烯、丁二烯橡膠等,其中EPR、EPDM、NBR三種最常用,其是改善低溫耐沖擊性優(yōu)越,但都不耐老化,塑料門窗型材一般不使用這類沖擊改性劑。
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作者:賽諾新材 來源:h7424.cn。
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