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聚氯乙烯PVC的抗冲击改性方法有哪些?
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聚氯乙烯PVC的抗冲击改性方法有哪些?

2025-03-01 08:46
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聚氯乙烯简称为PVC,PVC抗冲改性剂由于纯PVC的抗冲击性差,特别是低温抗冲击性差,耐候性差,在很多领域应用受限,因此硬质PVC通常需要对其进行抗冲改性,以提高其韧性和耐候性。不含锑的PVC阻燃剂在近几年的应用受到大家关注,特别是其能大幅替代三氧化二锑,在环保,价格,效果等方面具有很大优势。常对聚氯乙烯PVC的抗冲改性主要是加人抗冲改性剂。抗冲改性剂的品种主要有氯化聚乙烯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)、苯乙-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、乙烯-酸乙烯共聚物(EVA)等。


①氯化聚乙烯CPE

CPE是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物,随着氯化程度的增加,使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。作为增韧剂使用的CPE,氯含量一般为25%~45%。CPE来源广,价格低,除具有增韧作用外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。目前在我国CPE是占主导地位的抗冲改性剂,尤其在PVC管材和型材生产中,大多数工厂使用CPE。加入量一般为5~15份。


②抗冲ACRACR

为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,该产品是美国罗门哈斯公司自20世纪60年代**个研发生产,抗冲ACR为近年来开发的**的抗冲改性剂,它可使材料的冲击强度增大几十倍。ACR属于核壳结构的抗冲改性剂,甲基丙烯酸甲酯丙烯酸乙酯共聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。尤其适用于户外使用的聚氯乙烯PVC塑料制品的抗冲改性,在聚氯乙烯PVC塑料门窗型材中使用ACR作为抗冲改性剂与其他改性剂相比,具有加工性能好、表面光洁、耐老化性好、焊角强度高的特点,但价格比CPE高1倍左右。国外常用的牌号为美国罗门哈斯KM-355P和KM-606P,KM-355P一般用量为6~10份。KM-606P是属于目前市场上抗冲击性和耐候性量好的产品。


③MBSMBS

是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。MBS同PVC的相容性较好,它大体可分为两类:一类是透明型MBS,如美国罗门哈斯BTA-707、BTA-717,日本钟渊B-521等,即可用在PVC透明制品中起到增韧作用;另一类是抗冲型MBS,如美国罗门哈斯BTA-751,日本钟渊B-56等,即可用在PVC不透明制品(如型材、管件等)中起到低温抗冲击性。一般在PVC中加入5~17份,可将聚氯乙烯PVC的冲击强度提高6~15倍,但MBS的加入量大于20份时,聚氯乙烯PVC的冲击强度反而下降。MBS本身具有良好的抗冲击性,透明性好,透光率可达90%以上,而且在改善抗冲击性的同时,对树脂的其他性能(如拉伸强度、断裂伸长率等)影响很小。MBS价格较高,常同其他抗冲改性剂。MBS低温抗冲击性优于CPE和抗冲ACR,但耐热性不好,耐候性差,不适于用于户外长期使用制品,一般不作为塑料门窗型材生产的抗冲改性剂使用。


④SBSSBS

为苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物,也称为热塑性丁苯橡胶,属于热塑性弹性体,其结构可分为星型和线型两种。SBS中苯乙烯与丁二烯的比例主要为30/70、40/60、28/72、48/52几种。主要用于HDPE、PP、PS的抗冲改性剂,其加入量为5~15份。SBS的主要作用是改善其低温抗冲击性。SBS的耐候性差,不适于用于户外长期使用制品。


⑤ABS

ABS为苯乙烯(40%~50%)、丁二烯(25%~30%)、丙烯腈(25%~30%)三元共聚物,主要用于工程塑料,也用于聚氯乙烯PVC抗冲改性,对低温抗冲改性效果也很好。

ABS加入量达到50份时,聚氯乙烯PVC的冲击强度可与纯ABS相当。ABS的加入量一般为5~20份,ABS的耐候性差,不适于长期户外使用制品,一般不作为塑料门窗型材生产的抗冲改性剂使用。


⑥EVA

EVA是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物,乙酸乙烯酯的引入改变了聚乙烯的结晶性,乙酸乙烯酯含量大则结晶性低。而且EVA与PVC的折射率不同,难以得到透明制品。因此,常将EVA与其他抗冲树脂并用。EVA添加量在10份以下。


⑦橡胶类抗冲改性

剂橡胶类抗冲改性剂是性能优良的增韧剂,主要品种有乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯橡胶、聚丁二烯橡胶等,其中EPR、EPDM、NBR三种最常用,其改善低温抗冲击性优越,但都不耐老化,塑料门窗型材一般不使用这类抗冲改性剂。聚氯乙烯PVC抗冲改性剂目前主要还是以CPE、抗冲ACR、MBS为主。

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