PVC抗沖擊改性劑應(yīng)用知識(shí)大總結(jié)

PVC改性劑種類(lèi)定義

PVC抗沖擊改性劑有時(shí)也會(huì)同時(shí)也起增塑作用，因此也可以看做增塑劑.而用于PVC樹(shù)脂的抗沖擊改性劑有如下幾種：

(1) CPE

氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中進(jìn)行懸浮氯化的粉狀產(chǎn)物，隨著氯化程度的增加使原來(lái)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CPE，含C1量一般為25-45％。CPE來(lái)源廣，價(jià)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(xué)藥品性。目前在我國(guó)CPE是占主導(dǎo)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(chǎng)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(lèi)、EVA等，效果更好，但橡膠類(lèi)的助劑不耐老化。

(2) ACR

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(lái)開(kāi)發(fā)的最好的沖擊改性劑，它可使材料的抗沖擊強(qiáng)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(lèi)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(hù)外使用的PVC塑料制品的沖擊改性，在PVC塑料門(mén)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(qiáng)度高的特點(diǎn)，但價(jià)格比CPE，高1／3左右。國(guó)外常用的牌號(hào)如K-355，一般用量6—10份。

(3) MBS

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(shí)相容性較好，它的最大特點(diǎn)是：加入PVC后可以制成透明的產(chǎn)品。一般在PVC中加人10-17份，可將PVC的沖擊強(qiáng)度提高6—15倍，但MBS的加入量大于30份時(shí)，PVC沖擊強(qiáng)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(dá)90％以上，且在改善沖擊性同時(shí)，對(duì)樹(shù)脂的其他性能，如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等影響很小。MBS價(jià)格較高，常同其他沖擊改性劑，如EAV、CPE、SBS等并用。MBS耐熱性不好，耐候性差，不適于做戶(hù)外長(zhǎng)期使用制品，一般不用做塑料門(mén)窗型材生產(chǎn)的沖擊改性劑使用。

(4) SBS

SBS為苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物，也稱(chēng)為熱塑性丁苯橡膠，屬于熱塑性彈性體，其結(jié)構(gòu)可分為星型和線(xiàn)型兩種。SBS中苯乙烯與丁二烯的比例主要為30／70、40／60、28／72、48／52幾種。主要用做HDPE、PP、PS的沖擊改性劑，其加入量5—15份。SBS主要作用是改善其低溫耐沖擊性。SBS耐候性差，不適于做戶(hù)外長(zhǎng)期使用制品。

(5) ABS

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(duì)低溫沖擊改性效果也很好。ABS加入量達(dá)到50份時(shí)，PVC的沖擊強(qiáng)度可與純ABS相當(dāng)。ABS的加入量一般為5—20份，ABS的耐候性差，不適于長(zhǎng)期戶(hù)外使用制品，一般不用做塑料門(mén)窗型材生產(chǎn)的沖擊改性劑使用。

(6) EVA

（6）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(shù)脂并用。EVA添加量為10份以下。

另外橡膠類(lèi)抗沖擊改性劑也是性能優(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?xún)?yōu)越，但都不耐老化，塑料門(mén)窗型材一般不使用這類(lèi)沖擊改性劑。

目前，在國(guó)內(nèi)CPE主要應(yīng)用作PVC的抗沖擊性劑，而國(guó)外主要應(yīng)用MBS及ACR(丙烯酸酯類(lèi)共聚物)，尚有ABS(丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)和EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)。經(jīng)實(shí)用比較，MBS樹(shù)脂是綜合性能優(yōu)異的抗沖擊改性劑品種，尤以透明性和配位性為佳。

具體比較如下：

透明性：MBS>ACR>CPE、EVA

加工性：MBS、ACR>CPE>EVA

配伍性：MBS>ACR>CPE>EVA

MBS樹(shù)脂的抗沖擊性?xún)?yōu)于EVA，但差于A(yíng)CR、CPE及ABS。耐候性方面MBS與ABS近，卻劣于其他三者。光及熱穩(wěn)定性方面MBS也近于A(yíng)BS，但低于A(yíng)CR．與CPE。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，MBS樹(shù)脂在透明型PVC樹(shù)脂制品加工中的重要作用，尚無(wú)法替代。MBS樹(shù)脂通?？墒筆VC的沖擊強(qiáng)度提高5-6倍，并對(duì)抗張強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率影響很小。

PVC改性劑分類(lèi)和選擇

PVC改性劑根據(jù)其功能和改性的特點(diǎn)用于玻璃狀無(wú)定形PVC的改性劑，可分為6組：

①高效抗沖擊改性劑：用于不透明的抗沖擊混合料中。

②透明抗沖擊改性劑：當(dāng)要求光學(xué)性能及抗沖擊性能時(shí)，使用這種改性劑。

③熱變形改性劑：用于提高PVC混合料的加工溫度范圍。

④普通改性劑：用于改進(jìn)抗沖擊性能、高溫強(qiáng)度和低溫?fù)闲浴?

⑤耐候性改性劑：在戶(hù)外應(yīng)用中使用該種改性劑可防止紫外線(xiàn)光降解。

⑥加工助劑：通過(guò)減少熔融時(shí)間改進(jìn)PVC的熔體性能。

1高效抗沖擊改性劑

ABS和MBS一類(lèi)的高效抗沖擊改性劑對(duì)PVC抗沖擊性的改進(jìn)具有協(xié)同效應(yīng)。因此，在PVC中加入少量的改性劑就可得到高的抗沖擊性，并增加 PVC的撓性，而不明顯地改變混合料的機(jī)械性能。PVC的分子量決定抗沖擊改性劑的量。分子量越高，所需要的改性劑的量越少。產(chǎn)品的最終用途決定該P(yáng)VC混合料所需要的分子量。例如，低分子量PVC最好用住模法加工；而高分子量PVC則選用管狀擠出加工。高效耐沖擊改性劑的典型應(yīng)用是用于PVC管、注?；旌狭霞皦貉硬煌该鞅∧ず推摹?

2透明抗沖擊改性劑

透明抗沖擊改性劑在PVC混合料中如同不透明改性劑一樣可提供一些附加的性能，如光傳播、光霧、黃度指數(shù)。低折白和變色等光學(xué)特性。在制備ABS和MBS改性劑的乳液過(guò)程中，通過(guò)使PVC和改性劑的折光指數(shù)相等的辦法來(lái)獲得保持透明度所需要的光學(xué)性能；通過(guò)將橡膠狀基質(zhì)的粒子大小控制在 1000-3 000A的窄分布范圍內(nèi)獲得抗沖擊效果；通過(guò)接枝的 S／AN或 MMA／S的溶解度參數(shù)獲得相容性／不相容性的平衡（抗沖擊特性）。這類(lèi)改性劑的典型應(yīng)用有透明壓延薄膜、包裝用片材及吹制PVC瓶等。

3熱變形改性劑

熱變形改性劑可提高PVC的有效熱使用溫度。每填加一份改性劑大約可提高IT。向PVC中添加熱變形改性劑也可增加剛度，使對(duì)抗張強(qiáng)度的影響最小，但常常消弱了抗沖擊強(qiáng)度。這類(lèi)改性劑通常由多α-甲基苯乙烯／丙烯睛（AMSAN）或戊二酰亞胺組成。對(duì)于A(yíng)MS聚合物，由于其連到苯乙烯上的甲基基團(tuán)的位阻現(xiàn)象，增加了PVC熱變形性。戊二酰亞胺聚合物因其雜環(huán)結(jié)構(gòu)可增加聚合物鏈剛度，由此而增加PVC母體的熱變形性。熱變形改性劑的應(yīng)用有乙烯基壁板、耐熱型材及需要模壓牢度的汽車(chē)儀表襯墊片材等。

4普通改性劑

普通改性劑是用于半硬質(zhì)PVC混合料的半硬質(zhì)改性劑，是典型的ABS改性劑，含有較少的丁二烯及較多的未接枝全剛性聚 S／AN。這些改性劑具有剛性和橡膠性?xún)上?，可使半硬質(zhì)混合料具有多種性能。丁二烯橡膠相可增加低溫抗龜裂性，高分子量剛性 S／AN具有熱成型性和好的性能保持率等加工性能。普通改性劑的典型用法有汽車(chē)儀表板片材、行李箱ABS蓋板材料及汽車(chē)型材等。

5耐候性改性劑

耐候性抗沖擊改性劑可防止紫外線(xiàn)光降解。與MBS和ABS一樣，丁二烯改性劑不適用于戶(hù)外使用，除非其外層有一防紫外線(xiàn)層的保護(hù)。在丁二烯的雙鏈部位，紫外線(xiàn)可打破其不飽和的碳鏈骨架，并通過(guò)氧化和其他降解反應(yīng)，使改性性變脆。具有較強(qiáng)防紫外線(xiàn)降解的改性劑的功能與MBS和ABS類(lèi)似，但它們具有丙烯酸了酯或丙烯酸2-乙基-己酯接技相，這些成分的聚合物鏈上不含有雙鏈，不存在發(fā)生降解反應(yīng)起始的部位。通常稱(chēng)這類(lèi)改性劑為丙烯酸系改性劑，并主要用于PVC壁板、窗型材及其他一些需要耐候的應(yīng)用場(chǎng)合。它們?cè)趹?hù)外使用時(shí)，具有一些抗沖擊性，但效果不及ABS或MBS有效。

另外一種可在戶(hù)外使用的耐候性改性劑是CPE（氯化聚乙烯）。該種改性劑不太有效，改性效果不太好。通過(guò)類(lèi)似于增塑作用（或一個(gè)相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)）的機(jī)理增加 PVC母體的韌性。

6加工助劑