抗冲改性剂 ACR的性能分析与比较
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为温度180℃,转速30rpm。
(3)挤出:将PVC共混料加入哈克双螺杆挤出机中挤出,工艺条件为:温度TS-E1184℃,TS-E2187℃,TS-E3190℃;TS-D1191℃。
螺杆转速30rpm。
4、试样制作与性能测试:(1)抗冲击性能:采用国标GB/T8814-1998测试。
(2)拉伸性能:采用国标GB/T8814-1998测试。
结果与讨论1、不同改性剂对PVC共混料的流变性能的影响:用抗冲改性剂CPE、ACR、MBS改性的PVC共混料的流变曲线如图1所示。
图1改性共混料流变曲线图1表明采用CPE塑化稍慢,但扭矩最低。
共混料流变曲线中,最大扭矩可作为加工设备所需要的传动功率大小的度量,而平衡扭矩则决定了加工设备生产时的功率消耗,它们都是极重要的流变特性参数。
平衡扭矩值平稳表明配方中助剂与树脂相容性好,塑化时间长短可决定设备的一些参数。
扭矩低,可使挤出功率降低。
2、各类抗冲改性剂对硬质PVC共混料挤出加工性能的影响:不同改性剂不同份数的挤出性能曲线如图2所示。
图2不同份数改性的挤出性能由图2可见,随着改性剂份数的增加,挤出扭矩都要增加。
这说明改性剂用量增加,会使物料的粘度增加,导致扭矩升高。
其中CPE挤出扭矩最低,MBS次之,ACR最高。
这说明用CPE作改性剂时,加工设备生产时的功率消耗低,有利于节能和降低成本。
3、各类抗冲改性剂对硬质PVC共混料力学性能的影响:各类抗冲改性剂改性硬质PVC共混料的力学性能对比如表2所示。
表2 三种改性剂挤出片材的力学性能比较改性剂测试项目6份8份10份CPE ACR MBS CPE ACR MBS CPE ACR MBS。
ACR 学习资料整理一、产品分类ACR 抗冲改性剂ACR 抗冲改性剂的结构,核-壳结构的ACR 抗冲改性剂含有丙烯酸酯类交联弹性体组成的核,核外是甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物组成的壳。
PVC/ACR 制品冲击强度较高,表面光洁,耐老化性能优良。
通常硬质聚氯乙烯户外制品多用ACR 抗冲改性剂。
丙烯酸类交联弹性体的作用主要体现在:耐候性和高抗冲能力。
甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物作用主要体现在:与PVC resin 的相融性,提高流动性。
ACR 加工助剂1.ACR 加工助剂根据原材料可以分为如下三类:(1)纯酯加工助剂:甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。
(2)苯乙烯加工助剂:苯乙烯和丙烯腈(3)苯乙烯,丙烯腈,双甲酯。
2.ACR 润滑剂:175系列产品原料:甲酯和苯乙烯此产品为低分子量的产品主要可以改善熔体的加工性能,金属热脱模,减少熔体破裂以及提高加工效率。
分子量低与PVC 的相融性不好,附着于pvc表面,起到润滑的作用。
3.ACR 发泡调节剂产品的档次主要划分依据高档次产品:甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯低档次产品:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯等。
此产品为高分子量的产品主要用于pvc发泡领域,包括异型材,管材芯层发泡和发泡片材等。
二、误区:1.产品牌号和档次划分的标准(1)产品的牌号是通过产品的用途,通过原材料的配比划分的,因此价格也是有略微的差别。
(2)跟CPE 一样,填充物含量的增加,必然会影响产品价格。
这里的填充物,不仅仅局限在钙粉上,可以是其他软单体含量部分取代BA含量,或者添加PVC RESIN 等。
2.指标的概念ACR 所有产品的指标均为物理指标。
Bulk Density:表观密度:指的是产品的颗粒形态(越大越好)为产品运输过程中的一个参考数值比如:0.48g/cc 表示480KG/M3Particle size 粒径;主要用生产过程中产品过振动筛(比如40目)时候的通过率来表示。
丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR简介1.前言我国抗冲改性剂行业起步较晚,近年来市场需求增长很快,2011年中国市场消耗各类抗冲击改性剂约35万吨,其中CPE占65%,MBS 占20%,ACR占10%,ABS、EVA占5%。
ACR 是丙烯酸酯类高聚物,为白色易流动的粉末,是一种兼具抗冲击改性和加工改性双重性能的塑料助剂,近年来发展迅速。
ACR 主要用于PVC 的改进冲击性能和加工性能,PVC 是通用塑料中的重要品种,强度高,价格便宜,有一定阻燃性,但它抗冲性能差,限制了它在建材领域的应用。
在PVC 的抗冲改性剂中,ACR 能大辐提高PVC 的抗冲击性能,同时基本保持其强度,又能明显改善PVC 的熔体流动性、热变形性、耐候性及制品表面光泽。
ACR 抗冲改性剂在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、尼龙(PA)等工程塑料及其共混合金中也获得广泛应用。
2.ACR树脂的技术概况ACR 抗冲改性剂属于核- 壳结构共聚物,其制备多采用种子乳液聚合的分步聚合法,其中包括传统乳液聚合和核壳乳液聚合。
其核是一类低度交联的丙烯酸酯类聚合物,壳是甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。
该结构的改性剂通过加入典型的交联单体进行交联,使其“核芯”具有很好的弹性“, 壳层”是具有较高玻璃化温度( Tg) 高聚物,粒子间容易分离,可较为均匀地分散至工程塑料基体中并能和工程塑料基材相互作用,因而这类改性剂除了可改进抗冲击性能外,还能促进工程塑料的凝胶化和塑化。
核壳乳液聚合是ACR 树脂生产技术的核心,目前ACR 的化学结构主要有三种:“硬核—软壳”、“软核—硬壳”和“硬—软—硬三层”复合结构。
干燥过程是ACR 树脂生产技术的难点。
这一过程是将高固含量的共聚乳液脱水,使固体料的含水量小于0.5%。
常用的干燥技术是喷雾干燥法和盐析法(将共聚乳液经盐析破乳、离心、再沸腾干燥)。
3.ACR生产现状3.1国外生产现状ACR 树脂是本世纪50 年代初由美国罗门哈斯公司首先开发生产。
ACR(Acrylic copolymer)是具有核—壳结构的丙烯酸酯类共聚物,是一种综合性能优良的PVC抗冲改性剂。
通常人们把以提高塑料韧性为目的而使用的助剂称为抗冲改性剂,以改进加工性能为目的而使用的助剂称为加工改性剂。
ACR 是兼具抗冲击改性和加工改性双重功能的塑料助剂,由于其具有核/壳结构,使其PVC制品具有优良的抗冲击性、低温韧性、与PVC相容性、耐候性、稳定性、加工性,且性能与价格比适中,可明显改善PVC熔体流动性、热变形性, 促进塑化、制品表面光洁美观。
其主要用于硬、半硬聚氯乙烯制品中,特别是化学建材,如异型材、管材管件、板材、发泡材料等,而且特别适合于户外用制品中。
是当今用量大也是今后重点发展的一类抗冲改性剂。
PVC是产耗量最大的塑料品种之一,其具有许多宝贵的特性,但也存在着不少缺点,韧性差即是其一大缺点,为了提高其韧性而又不损害其抗张强度和其它物性,PVC抗冲击改性剂便应运而生。
另外,ACR抗冲改性剂在聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等工程塑料及其共混合金中也可应用。
抗冲型聚氯乙烯改性剂性能影响因素分析田君宇(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151401) 摘 要:抗冲型ACR树脂以其在提高PVC冲击强度的同时兼有加工助剂的性能,对PVC固有性能几乎不产生影响,加工范围宽,制品外表美观且具有优良的耐候性等特点,在硬质PVC制品中得以广泛应用。
然而国内抗冲ACR无论在数量上和质量上都与国外同类产品有着较大的差距。
本文通过实验分析了影响抗冲ACR改性效果诸多因素,以此来寻求提高抗冲ACR性能的最佳途径。
关键词:抗冲ACR;凝胶含量;粒径;添加量;冲击强度 中图分类号:T E903 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0080—021 生产过程在本研究中采用以轻度交联的丙烯酸丁酯乳液微粒作为种子,以甲基丙烯酸甲酯为壳单体,通过接枝共聚反应,制得具有核、壳结构的丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR乳液,经喷雾干燥处理,获得色泽亮白,粒度均匀,流动性较好的ACR成品粉末。
2 抗冲机理抗冲ACR是“核-壳”结构的多元共聚物,这种结构比较符合银纹-剪切理论的增韧机理。
分布于PVC介质中的橡胶粒子主要有两个作用:一是作为应力集中中心,当制品受到外力时,作用力就会集中到两相界面,产生应力集中,从而诱发大量的银纹或剪切带,吸收和消化大量能量,客观上提高了材料的抗冲强度。
另一方面,橡胶粒子能控制银纹的发展,温度超过该填充液沸点时,填充液将膨胀、气化,气化的外力施加给膜片同时也施加给变送器传感元件,导致膜片外鼓;同时膜片密封系统在灌填充液前,系统不可能抽到绝对真空,致使密封系统中残存少量气体。
膜片密封系统中存在的少量气体在高温及真空下迅速膨胀,也导致膜片外鼓或者破裂。
处理措施:烘炉期间尽量将不用的液位计根部阀关闭,且冲洗水阀打开通大气;高温工况下选择合适的硅油防止气化发生,如DC704温度范围0~310℃、DC705温度范围20~350℃、DC200温度范围-40~205℃,选取高温硅油防止了气化发生,但在冬季运行中要注意对毛细管保温,防止测量膜片出现贴片故障;选择知名品牌的变送器(我公司曾在大修过程中采购国内某合资企业的双法兰变送器,在现场正常使用1周后全部变送器膜片外鼓损坏)。
实验报告课程名称: 指导老师: 成绩: 实验名称: 实验类型: 同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握丙烯酯类单体精制的基本方法。
2.掌握乳液聚合的基本实验技能,了解乳液聚合体系的组成的特点聚合原理,观察乳液聚合的实验现象。
3.掌握ACR 改性PVC 的原理和方法。
二、实验内容和原理1.乳液聚合乳液聚合是指在机械搅拌下或者剧烈震荡下,用乳化剂使不溶或者微溶于水的单体分散在介质(如水)中,形成乳液,在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。
由于“隔离效应”作用,乳液聚合可以在不降低聚合速率的条件下,同时获得较高的分子量,并且具有散热容易、温度易控制、工艺简单、无污染、容易连续化生产、聚合产品可以直接使用等优点,在工业得到了广泛的应用。
在乳液聚合中,单体是以较大的单体液滴和较小的增溶胶束的形式分散在水中,由于胶束的比表面积比液滴要大百倍,更有利于捕捉水相中的初级自由基和短链自由基,因而聚合反应不是发生在单体液滴中,而是主要发生在增溶胶束中,从而形成M/P(单体/聚合物)乳胶粒。
在每个M/P 乳胶粒中仅含一个自由基,因此聚合反应速率主要取决于乳胶粒子的数目。
乳液聚合分为三个阶段:(1)成核阶段:从聚合开始到胶束全部消失,随着乳胶粒数目的不断增加,聚合反应速率递增。
(2)粒子成长阶段:从胶束消失开始到单体液滴消失为止,此阶段乳胶粒数目保持恒定,单体液滴不断向乳胶粒提供单体以维持其单体浓度的稳定,聚合速率基本保持不变。
(3)减速阶段:从单体液滴消失开始到聚合结束。
常规乳液聚合体系主要是由微溶于水或不溶于水的单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂四部分组成。
乳化剂是乳液聚合的重要组成部分,常用乳化剂是水溶性阴离子表面活性剂,其作用之一是使单体乳化程=成微小液滴,成为稳定的乳液。
实验报告课程名称:反应器设计原理实验 指导老师: 黄灵仙 成绩:__________________ 实验名称:PVC 抗冲击改性剂ACR 的制备及性能 实验类型: 工程实验一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一. 实验目的和要求1.1掌握丙烯酯类单体精制的基本方法。
1.2掌握乳液聚合的基本实验技能,了解乳液聚合体系的组成的特点聚合原理,观察乳液聚合的实验现象。
1.3掌握ACR 改性PVC 的原理和方法。
二.实验内容和原理2.1乳液聚合乳液聚合是指在机械搅拌下或者剧烈震荡下,用乳化剂使不溶或者微溶于水的单体分散在介质(如水)中,形成乳液,在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。
由于“隔离效应”作用,乳液聚合可以在不降低聚合速率的条件下,同时获得较高的分子量,并且具有散热容易、温度易控制、工艺简单、无污染、容易连续化生产、聚合产品可以直接使用等优点,在工业得到了广泛的应用。
在乳液聚合中,单体是以较大的单体液滴和较小的增溶胶束的形式分散在水中,由于胶束的比表面积比液滴要大百倍,更有利于捕捉水相中的初级自由基和短链自由基,因而聚合反应不是发生在单体液滴中,而是主要发生在增溶胶束中,从而形成M/P(单体/聚合物)乳胶粒。
在每个M/P 乳胶粒中仅含一个自由基,因此聚合反应速率主要取决于乳胶粒子的数目。
乳液聚合分为三个阶段:(1)成核阶段:从聚合开始到胶束全部消失,随着乳胶粒数目的不断增加,聚合反应速率递增。
(2)粒子成长阶段:从胶束消失开始到单体液滴消失为止,此阶段乳胶粒数目保持恒定,单体液滴不断向乳胶粒提供单体以维持其单体浓度的稳定,聚合速率基本保持不变。
(3)减速阶段:从单体液滴消失开始到专业:化学工程与工艺姓名:_ 学号: 日期: 地点:西溪西七教学楼-409 图-1 乳液聚合体系示意图聚合结束。
pvc加工改性剂ACR知识pvc加工改性剂ACR属于核-壳共聚物pvc加工改性剂ACR属于核-壳共聚物,其壳为甲基丙烯酸酯类共聚物,其核为丙烯酸酯类共聚物。
抗冲丙烯酸的基本功能就是改善PVC制品的抗冲性能,满足工程塑料对冲击强度的要求,同时还可提高PVC制品的热稳定性和光稳定性。
pvc加工改性剂ACR的分子属于极性分子,较强的分子间力,使其玻璃化温度比较高,pvc抗冲性改性剂的抗拉强度较其他通用塑料要高出很多,但较强的分子间力,使PVC分子之间难以产生相对位移,在制品受到外界冲击时,冲击能就不能有效的转化为内摩擦热,从而造成基体材料的破裂。
pvc加工改性剂ACR有优越的热老化和光老化稳定性。
当加入到PVC中后,PVC产品就会得到良好的耐候性改善。
pvc加工改性剂应用范围非常广泛pvc加工改性剂应用范围非常广泛,除硬质PVC制品外,对半硬质PVC制品和软质PVC制品均具有改进加工性能的功效,适用于需要良好耐候性的不透明PVC制品,如管道、建筑材料(壁板、门窗异型材、管件、百叶窗、雨水槽等)以及注塑、吹塑制品等。
pvc加工改性剂ACR作为加工助剂,可明显缩短塑化时间,加快熔融,促进塑化,对挤出制品可使其平衡扭矩提高,使其塑化均匀;对压延制品,加入ACR能克服表面皱纹,有利于物料包辊,减少气泡;对于真空成型制品,加入pvc加工改性剂ACR可提高熔体延伸性,克服熔体破裂现象,容易深拉成型,并使制品厚薄均匀。
从制品的外观来看,pvc加工改性剂ACR可明显提高制品的表面光泽度,使制品看起来光滑细腻。
pvc抗冲性改性剂特征pvc抗冲性改性剂有哪些优异特征呢?下面我们介绍一下:1、优异的耐老化性,可在恶劣气候和苛刻环境下使用,对臭氧有充分的抵抗性。
2、优异的难燃性,无自燃性。
3、优异的低温韧性,能在-20℃中保持柔韧性,适宜做UPVC制品的抗冲击改性剂。
4、优异的耐化学药品性,对多数化学药品表现惰性,抗各种酸碱的腐蚀。
CPE、 MBS、ACR 抗冲改性效果的对比------兼谈硬质聚氯乙稀型材抗冲改性剂的应用技术姜铁竹龚以行韩风董军宁为了提高产品的抗冲击性能,在生产过程中要添加抗冲改性剂。
用于硬质PVC型材行业的抗冲改性剂主要有CPE、MBS和ACR。
其中CPE、ACR改性剂的分子结构中不含双键,耐候性能好,广泛用于户外建筑材料。
目前就CPE和ACR对PVC冲击改性的效果讨论很多,国外对ACR性能的推荐,除强调它对低温冲击强度的大幅度提高外,还强调它对耐候性、加工性能的改性,而CPE对加工温度的敏感性也已被生产实际所证实。
因此,目前在欧洲、美国以丙稀酸酯为主导来改进PVC的抗冲击性。
在我国,由于只有少数厂家生产抗冲ACR改性剂,品种和牌号均不能满足市场需要,而且质量尚欠稳定,价格偏高。
因而,目前我国绝大多数(90%)异型材厂仍以CPE作抗冲改性剂,CPE依然占主导地位,丙稀酸酯应用较少,还有的厂家采用MBS。
在此,我们对CPE与ACR、MBS进行一下对比试验,对它们进行全面的了解,评价各项性能孰优孰劣,以便扬长避短,合理使用。
实验部分1、实验用主要原料、规格:(1)树脂:聚氯乙稀PVCSG-5型,潍坊亚星化学股份有限公司产。
(2)抗冲击改性剂:CPE:型号3135,潍坊亚星化学股份有限公司产。
ACR:KM355P,吴羽化学公司产品。
MBS:台湾产。
(3)稀土稳定剂:型号REC-E,广东广洋高科技实业有限公司产。
(4)钛白粉:型号R105,美国杜邦公司产。
(5)轻质碳酸钙:淄博华信化工股份有限公司产。
(6)加工助剂:ACR-201型,山东曙光集团塑胶制品厂产。
2、实验用主要设备及测试仪器:(1)高速混合机:型号GH-10DY,桨叶转速1250/2500转/分,北京华新科塑料机械有限公司产。
(2)哈克密炼机和挤出机:德国哈克公司产。
(3)万能制样机:河北承德试验机厂产。
(4)电子拉力试验机:DXLL-3000型,上海化工机械四厂产。
丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR简介1.前言我国抗冲改性剂行业起步较晚,近年来市场需求增长很快,2011年中国市场消耗各类抗冲击改性剂约35万吨,其中CPE占65%,MBS 占20%,ACR占10%,ABS、EVA占5%。
ACR 是丙烯酸酯类高聚物,为白色易流动的粉末,是一种兼具抗冲击改性和加工改性双重性能的塑料助剂,近年来发展迅速。
ACR 主要用于PVC 的改进冲击性能和加工性能,PVC 是通用塑料中的重要品种,强度高,价格便宜,有一定阻燃性,但它抗冲性能差,限制了它在建材领域的应用。
在PVC 的抗冲改性剂中,ACR 能大辐提高PVC 的抗冲击性能,同时基本保持其强度,又能明显改善PVC 的熔体流动性、热变形性、耐候性及制品表面光泽。
ACR 抗冲改性剂在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、尼龙(PA)等工程塑料及其共混合金中也获得广泛应用。
2.ACR树脂的技术概况ACR 抗冲改性剂属于核- 壳结构共聚物,其制备多采用种子乳液聚合的分步聚合法,其中包括传统乳液聚合和核壳乳液聚合。
其核是一类低度交联的丙烯酸酯类聚合物,壳是甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。
该结构的改性剂通过加入典型的交联单体进行交联,使其“核芯”具有很好的弹性“, 壳层”是具有较高玻璃化温度( Tg) 高聚物,粒子间容易分离,可较为均匀地分散至工程塑料基体中并能和工程塑料基材相互作用,因而这类改性剂除了可改进抗冲击性能外,还能促进工程塑料的凝胶化和塑化。
核壳乳液聚合是ACR 树脂生产技术的核心,目前ACR 的化学结构主要有三种:“硬核—软壳”、“软核—硬壳”和“硬—软—硬三层”复合结构。
干燥过程是ACR 树脂生产技术的难点。
这一过程是将高固含量的共聚乳液脱水,使固体料的含水量小于0.5%。
常用的干燥技术是喷雾干燥法和盐析法(将共聚乳液经盐析破乳、离心、再沸腾干燥)。
3.ACR生产现状3.1国外生产现状ACR 树脂是本世纪50 年代初由美国罗门哈斯公司首先开发生产。