Recerca comparada sobre el modificador d'impacte acrílic ADX-600, CPE i MBS en sistema de PVC

Resum:ADX-600 és una resina modificadora d'impacte acrílica de nucli (AIM) fabricada mitjançant polimerització en emulsió per la nostra empresa.El producte pot servir com a modificador d'impacte per al PVC.ADX-600 AIM pot substituir CPE i MBS segons la comparació de diversos paràmetres de rendiment entre AIM i diferents modificadors d'impacte de PVC.Els productes de PVC resultants demostren excel·lents propietats mecàniques, un rendiment de processament i un rendiment rendible més alt.
Paraula clau:AIM, CPE, MBS, modificador d'impacte, propietats mecàniques

Introducció

El PVC serveix com a plàstic universal amb el major rendiment i l'ampli àmbit d'aplicació del món.S'ha utilitzat àmpliament en aspectes com materials de construcció, productes industrials, canonades d'ús diari, materials de segellat, fibres, etc. El PVC demostra moltes excel·lents propietats per a una àmplia aplicació tant en sectors industrials com civils.Tanmateix, la resina de PVC pertany a materials fràgils.La seva fase de vidre contínua no pot evitar l'expansió dràstica de les esquerdes sota estrès i finalment forma buits i trencament d'esquerdes.Per tant, aquest tipus de material mostra una baixa resistència a l'impacte.Tanmateix, aquesta deficiència es pot superar afegint un modificador d'impacte als materials de PVC durant el seu procés de fabricació i modelat.

Els bons modificadors d'impacte s'han de presentar amb les excel·lents propietats següents:
(1) Una temperatura de vitrificació relativament baixa Tg;
(2) La compatibilitat del modificador d'impacte amb la resina de PVC;
(3) Coincidència de viscositat dels modificadors d'impacte amb PVC;
(4) Cap efecte advers evident sobre les propietats aparents i les propietats físiques i mecàniques del PVC;
(5) Una bona resistència a la intempèrie i propietats d'inflació de la matriu.

Els modificadors d'impacte comuns per al PVC dur cobreixen principalment polietilè clorat (CPE), acrilat (ACR), copolímer d'etilè-acetat de vinil (EVA), copolímer d'empelt ternari de metacrilat de metil-butadiè-estirè (MBS) i copolímer d'acrilonitril-butadiè-estirè (ABS). ).Entre ells, el modificador d'impacte de polietilè clorat s'ha aplicat àmpliament a la Xina i l'acrilat també s'està adoptant cada cop més a causa de les seves excel·lents propietats.S'ha convertit en una preocupació generalitzada com millorar la resistència a l'impacte i facilitar l'extrusió del plàstic.
El nostre producte AIM ADX-600 pot substituir CPE i MBS.Pot millorar significativament la fluïdesa i la deformació tèrmica del PVC fos i, per tant, facilitar la plastificació del PVC.Els productes resultants demostren una gran resistència a l'impacte i una bona resistència a la intempèrie, estabilitat i propietats de processament amb una superfície llisa, bella i molt brillant.A continuació, hem analitzat ACR, CPE i MBS en els aspectes següents.

I. Mecanisme d'enduriment per modificadors d'impacte de PVC

El polietilè clorat (CPE) serveix com a molècules lineals disperses en la matriu de PVC en forma de xarxa.El principi de resistència a l'impacte és formar una xarxa elàstica en material de matriu de PVC per resistir l'impacte extern.Aquesta xarxa és propensa a deformar-se sota força de tracció.Això activarà el lliscament de cisalla de la barreja en un angle de 30 ° a 45 ° des de la direcció de tracció, formant així una banda de cisalla, absorbint una gran quantitat d'energia de deformació i millorant la tenacitat del sistema de barreja.Els canvis en el rendiment de tensió del material sota força externa es mostren a les figures següents.

p1

ACR i MBS pertanyen a una mena de modificador d'impacte de copolímer "core-shell".El seu nucli serveix com a elastòmer reticulat baix, que juga un paper principal en la millora de la tenacitat i la resistència a l'impacte.La seva closca serveix com a polímer d'alta molècula amb una temperatura de vitrificació més alta, que juga un paper principal en la protecció del nucli de cautxú i la millora de la compatibilitat amb el PVC.Aquest tipus de partícules modificadores són fàcils de separar i es poden dispersar uniformement a la matriu de PVC per formar una estructura "illa de mar".Quan el material està subjecte a impactes externs, les partícules de cautxú amb mòdul baix són propenses a la deformació.Al mateix temps, es formen desenllaços i cavitats, ja que el material és impulsat per la deformació del PVC amb un mòdul elevat.Si aquests forats es formen prou a prop, la capa de matriu entre les partícules de cautxú pot cedir i millorar la tenacitat del material.El principi resistent als impactes es mostra a la figura següent.

certificat

CPE, ACR i MBS demostren una sensibilitat diferent a la força de mecanitzat a causa dels seus diferents mecanismes d'enduriment.Durant el processament, les partícules d'ACR i MBS es distribueixen a la matriu de PVC mitjançant l'acció de cisalla, formant una estructura "illa de mar" i millorant així la tenacitat del material.Fins i tot si la força de processament augmenta encara més, aquesta estructura no es veurà compromesa fàcilment.El millor efecte d'enduriment només es pot complir quan el modificador CPE i el PVC es barregen en una estructura de xarxa que envolta partícules primàries de PVC.Tanmateix, aquesta estructura de xarxa es pot veure fàcilment compromesa a causa dels canvis en la intensitat del processament.Per tant, és sensible a la intensitat de processament i s'aplica a un rang de processament estret.

II.Comparació de diverses propietats entre ADX-600 AIM i diferents modificadors d'impacte de PVC

1. Fórmula d'assaig del material base

Nom Estabilitzador de calor organo-estany (HTM2010) Estearat de calci Diòxid de titàni PE-6A 312 Carbonat de calci PVC-1000
Dosi/g 2.0 0,7 4.0 0,6 0,2 5.0 100,0

2. Propietat d'impacte

Elements Noms d'exemple Normes de prova Unitats Quantitat d'additiu (phr)
3 4 5 6 7 8
Impacte de la biga en voladís dentada ADX-600 ASTM D256 KJ/m2 5.44 6.30 7,78 8,72 9,92 12.02
ACR de Països Estrangers KJ/m2 4,62 5.01 7,68 8.51 9,63 11.85
MBS KJ/m2 5.32 5.39 7,52 8,68 9,78 11.99
CPE KJ/m2 3,54 4.25 5.39 6.32 7.01 8.52
Impacte de la biga en voladís sense osca ADX-600 J/m 57.03 63,87 72,79 88,23 100.09 121.32
ACR de Països Estrangers J/m 46.31 50,65 72,55 85,87 97,92 119.25
MBS J/m 53.01 62.07 71.09 87,84 99,86 120,89
CPE J/m 21.08 37.21 47,59 59.24 70,32 82.21

3. Propietats d'estirament / flexió (tota la quantitat d'additiu és de 6 phr)

Elements Normes de prova Unitats Indicadors tècnics (ADX-600) Indicadors tècnics (ACR de països estrangers) Indicadors tècnics (MBS) Indicadors tècnics (CPE)
Mòdul d'elasticitat a la tracció ASTM D638 MPa 2546,38 2565,35 2500,31 2687,21
Rendiment d'elongació per tracció ASTM D638 % 28.38 27.98 26.84 17.69
Resistència a la tracció ASTM D638 MPa 43,83 43,62 40,89 49,89
Mòdul de flexió ASTM D790 MPa 2561.11 2509,30 2528,69 2678,29
Força de flexió ASTM D790 MPa 67,39 65.03 66.20 69,27

Anàlisi: Segons les dades anteriors sobre propietats mecàniques:
① Amb les mateixes dosis, el rendiment del nostre producte ADX-600 és millor que el dels productes MBS i ACR de països estrangers.El nostre producte pot substituir-los en la mateixa quantitat.
② Amb les mateixes dosis, el rendiment del nostre producte ADX-600 és molt superior al de CPE.A partir de múltiples proves, s'ha verificat que 3 dosis d'ADX-600 més 3 dosis de CPE poden substituir l'ús de 9 dosis de CPE.Les propietats mecàniques específiques es mostren a continuació.

Elements Normes de prova Unitats Indicadors tècnics (ADX-600/3phr+CPE/3phr) Indicadors tècnics (CPE/9phr)
Impacte de la biga en voladís dentada ASTM D256 KJ/m2 9,92 9,86
Impacte de la biga en voladís sense osca ASTM D256 J/m 97.32 96,98
Mòdul d'elasticitat a la tracció ASTM D638 MPa 2250,96 2230.14
Rendiment d'elongació per tracció ASTM D638 % 101.25 100,24
Resistència a la tracció ASTM D638 MPa 34,87 34.25
Mòdul de flexió ASTM D790 MPa 2203,54 2200.01
Força de flexió ASTM D790 MPa 60,96 60.05

4.Tramitació d'Accions
El diagrama següent mostra la corba reològica.Línia vermella: ADX-600/3phr+CPE/3phr;línia blava: CPE/9phr

certificat

Els parells d'equilibri dels dos són bàsicament els mateixos, i la plastificació del material modificat per ADX-600/3PHr +CPE/3PHR és lleugerament més lenta però controlada segons la figura.Per tant, pel que fa al processament, 3 dosis d'ADX-600 més 3 dosis de CPE poden substituir l'ús de 9 dosis de CPE.

III.Conclusions

Mitjançant la comparació entre l'ADX-600 AIM i el CPE i MBS en propietats mecàniques i comportaments de processament, s'ha extret la següent conclusió després d'una anàlisi objectiva que 3 dosis d'ADX-600 més 3 dosis de CPE poden substituir l'ús de 9 dosis de CPE. .ADX-600 AIM demostra un millor rendiment integral, els productes resultants del qual mostren un millor rendiment i un rendiment més rendible.
ADC-600 AIM pertany a un copolímer d'acrilat amb estructura de nucli i closca.ACR demostra la millor resistència a la intempèrie, estabilitat a la calor i relació rendiment-preu que MBS perquè el primer no conté doble enllaç.A més, ACR també mostra els avantatges d'un ampli rang de processament, velocitat d'extrusió ràpida, control fàcil, etc. S'aplica principalment a productes de PVC dur i semidur, especialment per a materials de construcció químics i productes exteriors, com ara perfils, canonades, accessoris per a canonades, taulers, materials d'escuma, etc. Serveix com una mena de modificador d'impacte amb una gran dosi en l'actualitat i un gran potencial de desenvolupament en el futur.


Hora de publicació: 20-jun-2022