Сравнительное исследование акрилового модификатора ударопрочности ADX-600, CPE и MBS в системе ПВХ

Абстрактный:ADX-600 представляет собой акриловую ударопрочную смолу с сердцевиной и оболочкой (AIM), производимую нашей компанией методом эмульсионной полимеризации.Продукт может служить модификатором ударопрочности для ПВХ.ADX-600 AIM может заменить CPE и MBS в соответствии со сравнением различных рабочих параметров между AIM и различными модификаторами ударопрочности PVC.Полученные изделия из ПВХ демонстрируют отличные механические свойства, производительность при обработке и более высокую рентабельность.
Ключевое слово:АИМ, ЦПЭ, МБС, модификатор ударной вязкости, механические свойства

Введение

ПВХ является универсальным пластиком с самым большим выходом и самой широкой областью применения в мире.Он широко используется в таких аспектах, как строительные материалы, промышленные товары, ежедневно используемые трубы, уплотнительные материалы, волокна и т. д. ПВХ демонстрирует множество превосходных свойств для широкого применения как в промышленном, так и в гражданском секторах.Однако смола ПВХ относится к хрупким материалам.Его непрерывная стеклофаза не может предотвратить резкое расширение трещин под напряжением и, в конечном итоге, образует щели и разрывы трещин.Следовательно, такой материал обладает плохой ударопрочностью.Однако этот недостаток можно преодолеть путем добавления модификатора ударопрочности в ПВХ-материалы в процессе их производства и формования.

Хорошие модификаторы ударной вязкости должны обладать следующими отличными свойствами:
(1) относительно низкая температура стеклования Tg;
(2) Совместимость самого модификатора ударопрочности со смолой ПВХ;
(3) Согласование вязкости модификаторов ударопрочности с ПВХ;
(4) Отсутствие очевидного неблагоприятного воздействия на видимые свойства и физические и механические свойства ПВХ;
(5) Хорошая атмосферостойкость и способность к набуханию.

Обычные модификаторы ударопрочности для твердого ПВХ в основном включают хлорированный полиэтилен (CPE), акрилат (ACR), сополимер этилена и винилацетата (EVA), тройной привитой сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола (MBS) и сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS). ).Среди них модификатор ударопрочности хлорированного полиэтилена широко применяется в Китае, а акрилат также получает все более широкое распространение из-за его превосходных свойств.Общей проблемой стало улучшение ударопрочности и облегчение экструзии пластика.
Наш продукт AIM ADX-600 может заменить CPE и MBS.Это может значительно улучшить текучесть и термическую деформацию расплава ПВХ и, таким образом, облегчить пластификацию ПВХ.Полученные продукты обладают высокой ударной вязкостью и хорошей атмосферостойкостью, стабильностью и обрабатываемостью, имеют гладкую, красивую и блестящую поверхность.Далее мы проанализировали ACR, CPE и MBS в следующих аспектах.

I. Механизм упрочнения поливинилхлоридными модификаторами ударопрочности.

Хлорированный полиэтилен (ХПЭ) представляет собой линейные молекулы, диспергированные в матрице ПВХ в виде сетки.Принцип ударопрочности заключается в формировании эластичной сети в матричном материале ПВХ, чтобы противостоять внешнему удару.Такая сеть склонна деформироваться под действием растягивающей силы.Это вызовет сдвиговое скольжение смеси под углом от 30° до 45° от направления растяжения, тем самым образуя полосу сдвига, поглощающую большое количество энергии деформации и повышающую прочность смеси.Изменения предела текучести материала под действием внешней силы показаны на следующих рисунках.

р1

ACR и MBS относятся к модификатору ударной прочности сополимера «ядро-оболочка».Его сердцевина представляет собой эластомер с низким содержанием поперечных связей, который играет главную роль в повышении прочности и ударопрочности.Его оболочка представляет собой высокомолекулярный полимер с более высокой температурой стеклования, который играет основную роль в защите резинового ядра и улучшении совместимости с ПВХ.Этот тип частиц модификатора легко отделяется и может быть равномерно диспергирован в матрице ПВХ, образуя структуру «морской остров».При внешнем воздействии на материал низкомодульные частицы резины склонны к деформации.В то же время образуются отслоение и полость, поскольку материал подвергается деформации ПВХ с высоким модулем.Если эти отверстия сформированы достаточно близко, матричный слой между частицами каучука может уступить и повысить прочность материала.Принцип ударопрочности показан на рисунке ниже.

сертификат

CPE, ACR и MBS демонстрируют различную чувствительность к механической прочности из-за различного механизма закалки.Во время обработки частицы ACR и МБС распределяются в матрице ПВХ под действием сдвига, образуя структуру «морской остров» и, таким образом, повышая прочность материала.Даже если устойчивость к обработке еще больше возрастет, эту структуру будет нелегко скомпрометировать.Наилучший упрочняющий эффект достигается только тогда, когда модификатор CPE и ПВХ смешиваются в сетчатую структуру, охватывающую первичные частицы ПВХ.Однако эта сетевая структура может быть легко скомпрометирована из-за изменений в интенсивности обработки.Поэтому он чувствителен к интенсивности обработки и применяется к узкому диапазону обработки.

II.Сравнение различных свойств ADX-600 AIM и различных модификаторов ударопрочности ПВХ

1. Формула испытания основного материала

Имя Оловоорганический термостабилизатор (HTM2010) стеарат кальция Диоксид титана ПЭ-6А 312 Карбонат кальция ПВХ-1000
Дозировка/г 2.0 0,7 4.0 0,6 0,2 5,0 100,0

2. Ударное свойство

Предметы Примеры имен Стандарты тестирования Единицы Количество добавки (части)
3 4 5 6 7 8
Воздействие консольной балки с надрезом АДС-600 АСТМ D256 кДж/м2 5,44 6.30 7,78 8,72 9,92 12.02
ACR из зарубежных стран кДж/м2 4,62 5.01 7,68 8,51 9,63 11,85
МБС кДж/м2 5.32 5,39 7,52 8,68 9,78 11,99
CPE кДж/м2 3,54 4,25 5,39 6.32 7.01 8,52
Воздействие консольной балки без зазубрин АДС-600 Дж/м 57.03 63,87 72,79 88,23 100.09 121,32
ACR из зарубежных стран Дж/м 46.31 50,65 72,55 85,87 97,92 119,25
МБС Дж/м 53.01 62.07 71.09 87,84 99,86 120,89
CPE Дж/м 21.08 37.21 47,59 59,24 70,32 82,21

3. Свойства растяжения/изгиба (количество всех добавок составляет 6 частей)

Предметы Стандарты тестирования Единицы Технические индикаторы (ADX-600) Технические индикаторы (ACR из зарубежных стран) Технические индикаторы (MBS) Технические индикаторы (CPE)
Модуль упругости при растяжении АСТМ D638 МПа 2546,38 2565,35 2500,31 2687,21
Удлинение при растяжении АСТМ D638 % 28.38 27,98 26,84 17,69
Предел прочности АСТМ D638 МПа 43,83 43,62 40,89 49,89
Модуль изгиба АСТМ D790 МПа 2561.11 2509,30 2528,69 2678,29
Прочность на изгиб АСТМ D790 МПа 67,39 65.03 66,20 69,27

Анализ: Согласно приведенным выше данным о механических свойствах:
① При тех же дозах эффективность нашего продукта ADX-600 лучше, чем у продуктов MBS и ACR из других стран.Наш продукт может заменить их в равном количестве.
② При тех же дозах эффективность нашего продукта ADX-600 намного выше, чем у CPE.На основе нескольких тестов было подтверждено, что 3 дозы ADX-600 плюс 3 дозы CPE могут заменить использование 9 доз CPE.Конкретные механические свойства показаны следующим образом.

Предметы Стандарты тестирования Единицы Технические индикаторы (ADX-600/3phr+CPE/3phr) Технические индикаторы (CPE/9phr)
Воздействие консольной балки с надрезом АСТМ D256 кДж/м2 9,92 9,86
Воздействие консольной балки без зазубрин АСТМ D256 Дж/м 97,32 96,98
Модуль упругости при растяжении АСТМ D638 МПа 2250,96 2230,14
Удлинение при растяжении АСТМ D638 % 101,25 100,24
Предел прочности АСТМ D638 МПа 34,87 34,25
Модуль изгиба АСТМ D790 МПа 2203.54 2200.01
Прочность на изгиб АСТМ D790 МПа 60,96 60.05

4. Действия по обработке
На приведенной ниже диаграмме показана реологическая кривая.Красная линия: ADX-600/3 фазы+CPE/3 фазы;синяя линия: CPE/9phr

сертификат

Уравновешивающие крутящие моменты в основном одинаковы, а пластификация материала, модифицированного ADX-600/3PHr +CPE/3PHR, происходит немного медленнее, но в пределах контроля, согласно рисунку.Следовательно, с точки зрения обработки, 3 дозы ADX-600 плюс 3 дозы CPE могут заменить использование 9 доз CPE.

III.Выводы

Путем сравнения ADX-600 AIM и CPE и MBS по механическим свойствам и поведению при обработке на основе объективного анализа был сделан следующий вывод о том, что 3 дозы ADX-600 плюс 3 дозы CPE могут заменить использование 9 доз CPE. .ADX-600 AIM демонстрирует лучшую комплексную производительность, продукты которой демонстрируют лучшую производительность и более высокую рентабельность.
ADC-600 AIM относится к акрилатному сополимеру со структурой ядро-оболочка.ACR демонстрирует лучшую атмосферостойкость, термостойкость и соотношение цены и качества, чем MBS, поскольку первый не содержит двойных связей.Кроме того, ACR также демонстрирует преимущества широкого диапазона обработки, высокой скорости экструзии, простоты управления и т. д. Он в основном применяется для изделий из твердого и полутвердого ПВХ, особенно для химических строительных материалов и изделий для наружного применения, таких как профили, трубы, трубопроводная арматура, плиты, вспенивающиеся материалы и т. д. Он служит своего рода модификатором ударопрочности с большой дозировкой в ​​настоящее время и огромным потенциалом развития в будущем.


Время публикации: 20 июня 2022 г.