在国内PVC型材生产加工中,型材制品要想获得良好的冲击强度、韧性等方面的质量要求,需在配方体系中加入一定量的抗冲ACR或CPE。
使用抗冲ACR后,虽然对制品的强度要求较为理想,但其脆性相应变大。使用CPE的制品,由于CPE的玻璃化温度低、分散性差,制品的抗冲击性能不理想。
研究发现PVC型材低温冲击强度差的主要原因是PVC分子间较强的分子间力造成的。由于较强的分子间力,使PVC制品受到外力冲击时,PVC分子间难以产生相对位移,这样使冲击能不能有效的转化为内摩擦热,从而造成PVC材料的破裂。
当温度高于CPE的玻璃化温度时,以分子状态存在的CPE可以通过降低PVC的分子间力使制品的维卡软化点降低,从而增加PVC制品的韧性,但制品的低温抗冲击强度变差。而ACR的颗粒内部没有分子的互相缠绕,在高混机与挤出机的作用下,能分散为粒径350nm的丙烯酸弹性体,均匀分散于PVC制品中,它能有效的转化冲击能,但韧性比使用CPE时变差。
因此如何大幅降低PVC分子间力,提高PVC型材的冲击性能,我们北京化工研究院与国际同行的科研机构,经多年研究,开发了一种新型型材专用PVC增韧改性剂。它是一种超高分子量多元共聚粘性橡胶体,能最大限度的增加PVC与物料的熔融,改善制品冲击性能与韧性的矛盾,使PVC型材的各项质量指标如抗冲击强度和焊角强度等都有均衡的提高。
PVC增韧改性剂的综合性能优异、性价比高。型材配方体系中在添加增韧剂后,可提高填料在PVC配方体系中的分散性,降低塑化温度,获得良好的塑化效果。试验证明,配方中添加PVC增韧改性剂后,对制品的各种质量指标要求提高明显并能最大限度的降低综合成本。
下表为使用增韧剂后与原有配方体系性能对比:
增韧剂+CPE与抗冲ACR、CPE的性能对比综述
产品种类 | 抗冲强度 | 焊角强度 | 热稳定性 | 光稳定性 | 维卡软化点 |
CPE | 改善小 | 改善小 | 降幅大 | 降低 | 降低 |
抗冲ACR | 有改善 | 有改善 | 小幅下降 | 提高 | 降低 |
增韧剂+CPE | 改善大 | 改善大 | 提高 | 大幅提高 | 降低明显 |
经过现有实验表明:3份增韧剂替换配方中的5份CPE,理化性能指标最好,焊角强度和冷冲性能等均有较大提高。