在國內PVC型材生產加工中,型材制品要想獲得良好的沖擊強度、韌性等方面的質量要求,需在配方體系中加入一定量的抗沖ACR或CPE。
使用抗沖ACR后,雖然對制品的強度要求較為理想,但其脆性相應變大。使用CPE的制品,由于CPE的玻璃化溫度低、分散性差,制品的抗沖擊性能不理想。
研究發現PVC型材低溫沖擊強度差的主要原因是PVC分子間較強的分子間力造成的。由于較強的分子間力,使PVC制品受到外力沖擊時,PVC分子間難以產生相對位移,這樣使沖擊能不能有效的轉化為內摩擦熱,從而造成PVC材料的破裂。
當溫度高于CPE的玻璃化溫度時,以分子狀態存在的CPE可以通過降低PVC的分子間力使制品的維卡軟化點降低,從而增加PVC制品的韌性,但制品的低溫抗沖擊強度變差。而ACR的顆粒內部沒有分子的互相纏繞,在高混機與擠出機的作用下,能分散為粒徑350nm的丙烯酸彈性體,均勻分散于PVC制品中,它能有效的轉化沖擊能,但韌性比使用CPE時變差。
因此如何大幅降低PVC分子間力,提高PVC型材的沖擊性能,我們北京化工研究院與國際同行的科研機構,經多年研究,開發了一種新型型材專用PVC增韌改性劑。它是一種超高分子量多元共聚粘性橡膠體,能最大限度的增加PVC與物料的熔融,改善制品沖擊性能與韌性的矛盾,使PVC型材的各項質量指標如抗沖擊強度和焊角強度等都有均衡的提高。
PVC增韌改性劑的綜合性能優異、性價比高。型材配方體系中在添加增韌劑后,可提高填料在PVC配方體系中的分散性,降低塑化溫度,獲得良好的塑化效果。試驗證明,配方中添加PVC增韌改性劑后,對制品的各種質量指標要求提高明顯并能最大限度的降低綜合成本。
下表為使用增韌劑后與原有配方體系性能對比:
增韌劑+CPE與抗沖ACR、CPE的性能對比綜述
產品種類 | 抗沖強度 | 焊角強度 | 熱穩定性 | 光穩定性 | 維卡軟化點 |
CPE | 改善小 | 改善小 | 降幅大 | 降低 | 降低 |
抗沖ACR | 有改善 | 有改善 | 小幅下降 | 提高 | 降低 |
增韌劑+CPE | 改善大 | 改善大 | 提高 | 大幅提高 | 降低明顯 |
經過現有實驗表明:3份增韌劑替換配方中的5份CPE,理化性能指標最好,焊角強度和冷沖性能等均有較大提高。