PVC增韧剂全解
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雅炀科技增韧增强剂YY88/YY89塑料增韧增强剂发展和应用已经有很长的历史,但是增韧和增强是两个矛盾体(很多产品在增加韧性的同时降低了产品的强度和刚性),为此我司在同国内高校合作和本司技术工程师的共同努力下经过两年的努力研发出增韧增强剂(在增加韧性的同时产品的强度和刚性同时增加)解决了长期以来增韧剂只增韧不增强的不足。
YY88主要用于PVC硬质产品:塑钢型材、管材(对冷弯电工管特有效)、管件等。
YY89主要用于PVC发泡,PVC木塑发泡制品如发泡型材,板材,建筑模板,木塑门等。
YY89还可用于PP/PE/PS增韧曾刚用。
产品特性与应用:YY系列具有良好化学稳定性和热稳定性,具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、高抗热变形特性和几何稳定性。
提高产品的内应力开裂性能1,YY系列用于PVC硬质品、发泡、木塑制品的增韧增强曾刚,100公斤PVC添加6-8公斤可大大提高热变形和维卡,且可降低发泡调节剂用量,如100公斤PVC原来加发泡调节剂8公斤用YY89加6.5公斤左右就可。
a, YY系列不同于CPE,EVA等弹性体增韧剂,弹性体增韧剂是在增韧的同时降低了制品的刚性,热变形。
而YY系列增韧的同时产品的刚性,热变形,热稳定性,耐候性等同时增加,如果100公斤PVC加6-8公斤生产速度可提高10%左右。
特别是对韧性,热变形和产品刚性要求高的制品是YY系列最好的增韧增刚剂。
b,能够促进塑料熔体的塑化和增加制品表面的光泽度,起到加工助剂和光量剂的作用。
C, YY系列用于PVC发泡和pvc木塑发泡在提高产品的韧性和刚性的同时可提高发泡效果,降低产品的收缩率提高产品的尺寸稳定性,延长生产周期。
d,YY系列与CPE有很好的协同效应。
如100公斤PVC加CPE:10公斤,提高了韧性但热变形和刚性下降了,这样可加CPE:6公斤,YY系列:4公斤来协同增韧和增刚且不影响热变形。
用于PVC的增韧和增刚建议添加量为4-10%,具体的添加量以客户的产品质量要求而定。
科研与生产PVC抗冲改性剂CPE、ACR增韧效果的影响因素张立红 高培育 魏文杰(齐鲁石化公司研究院,淄博,255400)摘 要 以齐鲁石化研究院所研制的ACR增韧剂QW M-981和PVC门窗异型材的生产为对象,考察了加工温度、剪切强度、加工时间对ACR体系与CPE体系增韧效果的不同影响。
关键词 PVC树脂 ACR树脂 抗冲改性剂 PVC门窗异型材1 前言CPE与ACR树脂是目前用于户外硬PVC制品,如门窗异型材、管材等常用的增韧改性剂。
CPE是聚乙烯氯化后得到的产物,属于无定型高聚物;ACR是聚丙烯酸酯类弹性体,具有核壳型结构。
60年代中期,ACR增韧剂首先由美国R ohm&Hass公司开发成功并得到应用,之后迅速发展。
目前在国外CPE、E VA几乎被淘汰,ACR占有绝对市场份额。
由于受产品技术水平和价格所限,国内市场长期以来一直以CPE为主。
目前ACR 增韧剂在国内刚刚开发成功不久,由于其良好的综合性能,开始逐渐被加工厂家所重视和接受。
但由于两者在使用过程中表现出的加工性能有所不同,因此研究两者增韧效果的影响因素,以期望来指导实际应用就显得尤为重要。
本文将以齐鲁石化公司研究院所研制的ACR增韧剂QW M-981和PVC门窗异型材的生产为对象,对此进行研制。
2 实验部分211 原材料PVC树脂 S-1000 齐鲁石化公司ACR QWM-981 齐鲁石化公司研究院CPE 135A 潍坊亚星化工公司胶质CaC O3 1200目 淄博华信化工公司T iO2 902 美国杜邦公司其他助剂 工业级 市售212 模塑料基本配方(1)CPE配方PVC 100phrCPE10phr铅盐稳定剂5phrCaC O35phrT iO25phr其他助剂2phr(2)ACR配方PVC 100phrACR8phr铅盐稳定剂5phrCaC O35phrT iO25phr其他助剂2phr213 试验设备及测试仪器高速混合机 10L 北京塑料机械厂52000年第6期(总第24期) 塑料助剂开辊开炼机 160×320 上海橡塑机械厂平板硫化仪 T38 日本东测公司制样机 NOTCHVIS 意大利ceast 公司冲击试验机 X JJ -5 承德金健仪器厂214 试验标准(1)简支梁冲击强度 G B/T1043-93(2)门窗框用聚氯乙烯(PVC )型材 G B8814-883 结果与讨论311 加工温度对抗冲击性能的影响图1 加工温度对冲击强度的影响条件:双辊间隙0.4mm ,辊炼时间6min从图1可看出,CPE 体系受加工温度的影响较大,冲击强度只在170~180℃之间高于ACR 体系,而ACR 体系在170~195℃范围内均保持较高的冲击值。
增韧剂的性能与应用介绍一.聚氯乙烯的增韧用于聚氯乙烯的增韧剂有CPE、ABS、丁腈橡胶、EVA、MBS等。
增韧剂的用量一般是5%-10%,缺口抗冲击强度可达106J/m,抗拉强度由原来的55.16MPa下降到41.37MPa,而断裂伸长提高一倍。
用含氯量为40%的氯化聚乙烯作增韧剂,添加10%-15%时抗冲强度可达到800.55J/m。
在抗冲级硬聚氯乙烯配方中通常加入ACR2%-3%,ABS5%。
二.聚苯乙烯增韧聚苯乙烯可通过添加橡胶增韧剂由机械共混来增韧,而用化学接枝法把苯乙烯单体与合成橡胶接枝来制得高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的则属于化学共聚范畴。
聚苯乙烯常用于苯橡胶来增韧,不同橡胶含量对抗冲强度的改善程度不同。
增韧剂含量一般为5%-10%,最高可达20%。
但橡胶含量过高会影响软化温度、抗拉强度等物理性能。
橡胶颗粒以1-5μm为宜。
热塑性弹性体SBS的出现为聚苯乙烯机械共混改性开辟了新的前景。
据报道,普通聚苯乙烯用SBS增韧后抗冲强度可达到和超过目前工业化生产的橡胶增韧聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯,并且可以保持聚苯乙烯原有的硬度、抗弯强度和热变形温度。
三.聚丙烯增韧聚丙烯是部分结晶型聚合物,结晶度一般大于50%。
聚丙烯的脆化温度为-5~10℃,低于此温度,它的抗冲击韧性就迅速下降,所以,要提高聚丙烯的抗冲韧性和低温性能,就要使用增韧剂。
乙丙橡胶、EVA、聚异丁烯、丁基橡胶、聚二丁烯、SBS等都是聚丙烯的增韧剂。
聚丙烯还可以用聚乙烯作增韧剂,效果甚好,配比为聚丙烯:聚乙烯是3:1.增韧聚丙烯除了采用二元体系外,还可采用三元共混体系,如聚丙烯/低密度聚乙烯/三元乙丙橡胶。
这对改善聚丙烯的脆化温度有协同效应,要比单用聚乙烯或三元乙丙橡胶做增韧剂的效果好。
四.聚乙烯增韧聚乙烯用橡胶增韧后其机械性能提高很多,耐折皱性可提高7.6-11.5倍。
五.环氧树脂增韧环氧树脂可添加邻苯二甲酸酯类及磷酸酯类添加型增韧剂,但用量不宜过多。
本文摘自再生资源回收-变宝网()浅析PVC增韧方法常听说PVC产品韧性不好、脆,那么增韧有哪些方法呢,听变宝网小编具体说一说吧。
1、弹性体增韧PVC在弹性体增韧范畴开发出两大类增韧剂,一类是NBR、TPU、EVA、CPE等,它们以能包围PVC初级粒子形成网络结构为特征,称为网状聚合物增韧剂;另一类是ABS、MBS、ACR等,它们在PVC基体中以岛(粒子)相存在,称为离散型弹性体增韧改性剂。
2、影响弹性体增韧PVC的因素①弹性体的影响:弹性体的玻璃化温度越低,增韧效果越好。
②增韧剂含量的影响:增韧剂的种类不同,则用量不同,但大约为5%~20%。
③弹性体相畴尺寸的影响:依据PVC和弹性体品种的不同,最佳的相畴尺寸也不同。
④弹性体颗粒内PVC包容物的影响:合适的包容物含量会使材料有一最佳的冲击强度。
PVC行业听说过的增韧抗冲改性剂有CPE、ACR、MBS、EVA、丁腈橡胶,SBS橡胶等,但是在实际生产中常用的就是CPE、ACR、MBS、丁腈橡胶,目前性价比最高的当属CPE,其他的低温抗冲性能好,抗冲ACR耐候性抗冲击效果均最好,MBS、SBR耐候性差。
PVC制品韧性差,首先要找整体配方的原因,复合稳定剂或者润滑剂过量都会造成韧性耐冲击效果差。
排除了配方原因才能找增韧抗冲改性剂的问题。
软制品韧性差,一般原因是填料添加太多,或者增塑剂太少,加工温度太低造成的,一般软制品只要配方中各组分合适,不需要增韧,韧性就很好。
硬质PVC制品韧性差,一般是稳定剂或者润滑剂过量,造成塑化不好而导致的,或者增韧剂用量或者选型不对造成的。
3、弹性体的增韧机理①银纹-剪切带理论。
Buckual等人研究表明:在塑料和橡胶复合物中,剪切屈服和银纹化同时存在。
当材料受力时改性粒子作为应力集中体诱发了大量银纹和剪切带,从而吸收能量达到增韧目的。
同时,弹性体粒子和剪切带可终止银纹,阻止其扩展成裂纹,使材料的冲击性能得到改善。
这种应力集中作用可归结于改性剂微粒与聚合物基体之间存在着较大的弹性模量差别。
PVC增韧剂一、PVC1.简介PVC是一种综合性能优良、价格低廉和原料来源广泛的通用塑料,其产量仅次于聚乙烯而居世界树脂产量第二位。
具有阻燃、耐磨、耐酸碱、绝缘等优良的综合性能和价格低廉、原料来源广泛的优点,被广泛应用于农业、化工、建筑等各个部门。
2.优缺PVC制品用作结构材料,强度和韧性是两个重要的力学性能,但是PVC玻璃化温度高,通常呈脆性,存在着抗冲击强度低,加工性能差等缺点,这些缺点大大限制了在生产中的使用。
PVC具有韧性差、缺口冲击强度低、耐热性差、增塑作用不稳定等缺点,这严重制约了PVC 在性能要求较高领域的应用。
3.改性方法通过化学改性和物理改性两种方式可以改善PVC的上述缺点。
化学改性是在PvC链段上引人柔性链节单元,以提高其韧性,但化学改性由于经济和技术的限制,研究成果不多。
物理改性是改性剂与VPC共混,起到增韧的作用,是一种简单易行、经济实用的方法。
我们主要讨论增韧剂与PVC物理共混改性PVC。
二、PVC增韧剂1.增韧剂2.弹性体增韧剂:2.1NBR是增韧PvC最早商品化的改性剂,因其耐油、耐老化、耐腐蚀且与VPC相性好等优点而倍受青睐。
Man。
等[川发现Pve与NBR在一50℃下进行机械共混时,两相之间具有较好的相容性,体系交联结构的存在使体系具有良好的综合力学性能。
随着NBR含量的增大,体系的断裂伸长率迅速增大,但拉伸强度有所下降。
2.2CPE是通过在在聚乙烯分子链上引入氯原子得到的一种韧性高分子聚合物。
Whittle A J 等研究了不同含量的CPE对PVC的韧性影响,在他们的测试范围内,复合材料的韧性与CPE 几乎成线性关系。
2.3EvA是乙烯与醋酸乙烯醋共聚而成的一种橡胶弹性体。
TPU是一种新型的热塑性树脂,具有较高的力学性能,弹性好,耐油、耐磨、介电性能好等优点,但价格较高。
2.4ABS与PVC溶解度参数相近,经SEM分析发现二者有良好的相容性。
若在VPC与ABS 的共混体系中加入CPE,体系的冲击强度和断裂伸长率大幅度提高,而拉伸强度随CPE用量的增加而下降。
CPE协效增强增韧剂——SPA-36——纳米自组装技术完美的结晶☞赋予PVC优秀的韧性☞大幅度提高PVC制品强度、模量、刚性☞更优异的耐候性☞显著改善PVC制品表面光泽☞更宽的加工性能☞赋予PVC更高的品质☞降低企业成本SPA-36系列增强型PVC抗冲改性剂一、技术背景聚氯乙烯(PVC)是含氯原子强极性高分子聚合物,以其成型方便、阻燃性、耐候性而获得广泛应用。
PVC分子链强极性导致分子间较强分子间力,其玻璃化温度比较高,低温冲击强度非常低,PVC复合材料发脆。
为了改善PVC的抗冲击性能,国内硬质PVC制品中通过添加CPE弹性体进行增韧。
CPE是以特种HDPE为原料,通过氯化而获得的弹性体。
CPE其玻璃化温度较高,PVC硬制品要达到使用要求,通常要加入较大份数(8~12份)才能获得较好的韧性。
由于CPE为弹性体,在PVC制品中大量加入CPE弹性体,PVC材料的强度、刚性、模量、维卡软化点大幅度降低,也就是说,CPE增韧PVC是以材料的强度、刚性、模量、维卡软化点大幅度损失为代价。
CPE含有约36%氯原子,普通的稳定剂不能抑制CPE的脱氯分解,所以PVC制品中加入CPE会导致PVC复合材料的热稳定性和光稳定性下降,耐候性变差。
同时,CPE与PVC相容差,加工熔体粘度大,一般须配合ACR加工助剂才能满足加工性能,加工温度窄、塑化效果差。
添加CPE弹性体的PVC 复合材料表面光泽度、硬度亦大幅度下降。
SPA-36是基于CPE增韧PVC固有缺陷而专门设计CPE协效剂,它是以微乳聚合法和纳米自组装技术而开发出有机/无机纳米杂化材料。
SPA-36协效增韧剂与CPE复合使用时,可提CPE在PVC复合材料中的分散性,改善CPE与PVC界面粘结性能和相容性,将CPE的互穿网络增韧与粒子点阵拓扑增韧特征集于一身,使PVC的强度、刚性、模量、维卡软化点下降幅度较小,PVC复合材料的强度与韧性达到更好的平衡,亦即,SPA-36协效剂可使PVC复合材料在获得很好冲击韧性的同时,又具有很高的强度。
NBR增韧改性PVC聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、产量位居第二的通用塑料,具有耐油、耐酸碱、电气性能优良、透光性好、加工成型容易等优点。
但其热稳定性欠佳,导致加工性能恶化,硬而脆,冲击强度低,耐老化性、耐寒性差。
PVC共混改性的方法很多,可用的添加剂主要有聚酯树脂、PMMA、AS树脂、加工改进型ACR、NBR、CR、CPE、EVA、EVA-CO共聚物、抗冲改进型ACR、ABS、MBS、PE、PP等。
NBR增韧改性PVC就是通过加入一定品种、一定用量的NBR与PVC共混,以提高PVC的冲击强度。
NBR改性PVC所得共混物因具有优异的韧性、弹性、耐油性及易加工成型性而倍受青睐,在PVC改性中占据着极其重要的地位。
最早人们采用NBR与PVC直接机械共混,随着NBR/PVC共混方法的深入研究,又开发出乳液共混法。
本文所提到的方法都是采用机械共混法。
一、NBR增韧改性PVC的开发背景PVC是极性塑料,人们很自然首先想到用极性的NBR做为它的增韧改性剂。
NBR 作为丁二烯与丙烯腈的共聚物,不仅具有耐油、耐老化及耐磨等优点,且与PVC相容性好,因而得到广泛的应用。
市场上已有块状、粉状、液体NBR销售,它们各自又有普通、羧基、羟基NBR之类别,还可与各种添加剂(如改性膨润土等)制成性能各异的NBR,为PVC的增韧改性提供了非常广泛的原料选择余地。
NBR/PVC两者的相容性还可由NBR中丙烯腈的含量来调节,NBR的极性随丙烯腈含量的增加而增强。
当丙烯腈含量为40%时,两者相容性最佳;当丙烯腈含量为20%左右时,它与PVC 共混物的冲击强度最高。
NBR与PVC能很好地共混,引入动态硫化技术,利用开炼机制成的NBR/PVC型热塑性硫化胶(TPV),经透射电镜观察,它呈现出明显的两相结构:交联的丁腈橡胶分散相分散于PVC连续相中。
由于共混物的力学性能受硫化体系(以树脂硫化体系为宜)和加工条件影响,该共混物压缩永久变形、拉断永久变形、耐油等主要性能均优于简单机械共混物,该共混物是假塑性流体。
增塑剂、增韧剂有什么区别?
增塑劑是提供塑料的加工塑性, 所以是加工助劑的一種; 增韌劑是增加材料做成成品後提升韌度的,屬於功能性助劑..可塑劑大部分使用在熱敏感性材料, 當它們的加工溫度與裂解溫度非常接近時非常不易加工, 須靠可塑劑先軟化塑料避免加工溫度過高而裂解.. 例如常見的可塑劑對PVC而言是DOP或DINP,及環氧大豆油(協效,二次可塑); 對PV A.澱粉而言,則是甘油或多元醇等..所以大多是液體的型態; 而增韌劑可以是橡膠或TPR, 可以是粉末或顆粒型態,但必須與主材料相容;測試增韌效果的設備是耐衝擊試驗機, 如果耐衝擊值比原來未加入增韌劑前還高則稱具有曾韌效果; 但由於成本會提高所以都以價性比去衡量增韌的最適添加量..。
录目......................................................................................................... 一、聚氯乙烯. 聚氯乙烯.......................................................................................................1 .......................................................................................... 2聚氯乙烯的分类. ........................................................................................... 3聚氯乙烯的性质4 PVC板材性能:..........................................................................................二、PVC配方各物配料比.....................................................................................高级装饰用软板(质量份)............................................................................1.硬质PVC板材基本配方.............................................................................2.普通防火板参考配方...................................................................................3. 泡沫夹心型防火板参考配方.....................................................................4.彩色艺术面层防火板配方...........................................................................5.发泡防火板或超轻型防火板参考配方.......................................................6.复合材料珍珠岩板.......................................................................................三、聚氯乙烯配方介绍..........................................................................................1.树脂的选择...................................................................................................2.增塑剂体系...................................................................................................3.稳定剂体系...................................................................................................4.润滑剂...........................................................................................................5.填充料...........................................................................................................6.着色剂...........................................................................................................7.发泡剂...........................................................................................................8.阻燃剂...........................................................................................................一、聚氯乙烯聚氯乙烯1)是一种使用一个氯原子取代聚乙PVCPolyVinyl Chloride,简称:(英文:为无定形结构的白色粉末,支化度较小。
ACR和MBS抗冲改性剂的结构及其对PVC的增韧机理1、 ACR和MBS抗冲改性剂的结构尽管橡胶相的凝胶含量和溶胶分⼦量、壳层聚合物分⼦量及接枝率也是表征ACR,MBS抗冲改性剂的重要结构参数,但ACR,MBS的相态结构对其应⽤性能(主要是抗冲性能)更为重要。
当壳层单体量较⼩,或聚合控制不当时,则可能形成⾮核-壳结构或核-壳结构不完善的乳胶粒⼦。
Sommer等采⽤原⼦⼒显微镜研究了⼆阶段乳液聚合核-壳结构PBA/PMMA的表⾯形态,对于纯PBA粒⼦,表⾯平整光滑;当PBA/PMMA=90/10时,PBA粒⼦表⾯部分被PMMA覆盖部分;当PBA/PMMA=80/20时,PMMA微区尺⼨增⼤并相互连接,形成“草莓”状结构的壳层;当PBA/PMMA=70/30时,PMMA初级粒⼦凝并在⼀起形成连续的、均匀的PMMA层。
由此可以认为,采⽤核-壳乳液聚合得到的PBA/PMMA复合粒⼦并不存在明显的PBA/PMMA界线,在聚合过程中PMMA将向PBA渗透,形成界限模糊的界⾯层,在PMMA含量低时不能形成连续的PMMA层,只有在PMMA含量⾼时,才能形成较为完整的PMMA层。
对于MBS,情况也基本相同。
ACR,MBS乳胶粒⼦经凝聚、⼲燥⽽得到由初级粒⼦凝聚⽽成的、具有疏松结构的粒⼦,粒径较⼤。
2、 ACR,MBS抗冲改性剂对PVC的增韧机理凝聚ACR,MBS抗冲改性剂粒⼦与PVC树脂混合、熔融加⼯时,由于壳层聚合物与PVC具有很好的相容性,⽽核为交联的橡胶粒⼦,因此会重新分散为初级粒⼦(橡胶粒⼦部分)⽽均匀分布在PVC基体中,形成以橡胶粒⼦为分散的“岛”、PVC基体连续的“海”的“海-岛”结构相态结构。
当材料受到应⼒作⽤时,橡胶粒⼦会变形但仍以分散相存在。
未变形PVC/MBS材料中MBS分散较为均匀,变形后MBS在变形⽅向有⼀定取向。
ACR,MBS抗冲改性(增韧)的PVC属于典型的橡胶增韧塑料体系,橡胶对塑料的增韧机理主要有银纹、银纹-剪切带、空化理论等。
一、概述增韧剂,是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。
某些热固性树脂胶黏剂,如环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂胶黏剂固化后伸长率低,脆性较大,当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹,并迅速扩展,导致胶层开裂,不耐疲劳,不能作为结构粘接之用。
因此,必须设法降低脆性,增大韧性,提高承载强度。
凡能减低脆性,增加韧性,而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质即为增韧剂。
可分为橡胶类增韧剂和热塑性弹性体类增韧剂。
增韧剂一般都含有活性基团,能与树脂发生化学反应,固化后不完全相容,有时还要分相,会获得较理想的增韧效果,使热变形温度不变或下降甚微,而抗冲击性能又明显改善。
一些低分子液体或称之为增塑剂之物加入树脂之中,虽然也能降低脆性,但刚性、强度、热变形温度却大幅度下降,不能满足结构粘接要求,因此,增塑剂与增韧剂是完全不同的。
有些线型高分子化合物,能与树脂混溶,含有活性基团,可以参与树脂的固化反应,提高断裂伸长率和冲击强度,但热变形温度有所下降,这种物质称之为增柔剂(flexibizer),常用的有液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶,由于它们与树脂适量配合,可以制成结构胶黏剂,所以也将增柔剂归入增韧剂之类。
增柔与增韧虽是相互关联又不相同的概念,但实际上却很难严格区分开来。
从理论上讲增韧与增柔不同,增韧它不使材料整体柔化,而是将环氧树脂固化物均相体系变成一个多相体系,即增韧剂聚集成球形颗粒在环氧树脂的交联网络构成的连续相中形成分散相,抗开裂性能发生突变,断裂韧性显著提高,但力学性能、耐热性损失较小。
二、增韧机理不同类型的增韧剂,有着不同的增韧机理。
液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应,引入一部分柔性链段,降低环氧树脂模量,提高了韧性,却牺牲了耐热性。
液体丁腈橡胶作为环氧树脂的增韧剂,室温固化时几乎无增韧效果,粘接强度反而下降;只有中高温固化体系,增韧与粘接效果较明显。
端羧基液体丁腈橡胶增韧环氧树脂,固化前相容,固化后分相,形成“海岛结构”,既能吸收冲击能量,又基本不降低耐热性。
PVC增软增弹增韧剂
一、产品简介:本品是应用先进的化学技术合成,将特殊官能团接枝于柔性长分子链上,对PVC分子有极强亲和力和矫顽力,使其在超微观上取得良好的分子力学结构,集化学交联技术和内增塑技术为一体,从而使制品性能得到大幅提升。
二、功能:与PVC相容性极好,明显提高制品的低温柔软度,增加制品柔韧性和弹性,有效改善制品折弯白化问题;降低熔体粘度,提高挤出量,提高PVC制品表面光亮光洁度;增加制品表面的细腻度,减少毛刺和起粒,使PVC制品有橡胶般的质感。
显著提高PVC制成品的产品质量、延长使用寿命。
三、应用范围:PVC电缆料、PVC软管、PVC鞋底料、PVC封边条、PVC密封条、PVC扣板、PVC门帘及软片材等。
四、用法用量:
用法:厂家原生产配方组成与填充体系不变,在原配方基础上,减少增塑剂用量,添加本产品即可。
用量:一般添加量为15%—50%左右(具体可根据客户的具体情况增减即可)。
五、包装:200kg/桶。
实物产品如下图:。
PVC增塑剂是指可提高聚合物理性的一类物质,增塑剂主要用于PVC树脂,其用量可占整个增塑剂用量的98%以上。
增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。
增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显,当加5份左右的增塑剂时,机械强度反而最高,是所谓反增塑现象。
一般认为,反增塑现象是加入少量增塑剂后,大分子链活动能力增大,使分子有序化产生微晶的效应。
加少量的增塑剂的硬制品,其冲击强度反而比没有加时小,但加大到一定剂量后,其冲击强度就随用量的增大而增大,满足普适规律了。
此外,增加增塑剂,制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降,每增加一份增塑剂,马丁耐热下降2~3。
因此,一般硬制品不加增塑剂或少加增塑剂。
有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。
而软制品则需要加入大量的增塑剂,增塑剂量越大,制品就越柔软。
增塑剂总量,应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同而不同。
一般压延工艺生产PVC薄膜,增塑剂总用量在50份左右。
吹塑薄膜略低些,一般在45~50份。
增塑剂的主要作用如下:1.降低聚合物熔融温度及熔体粘度,从而降低其成型加工温度;2.使聚合物制品具有柔软性、弹性及耐低温性能。
增塑剂的作用机理增塑剂与树脂的极性不同,其作用机理也不相同。
1.体积效应这种效应主要是对非极性增塑剂而言,它的作用方式为插入树脂的分子链中间,增大分子之间的距离,从而消弱分子之间的作用力,降低熔融粘度,增加分子链的柔顺性,此类增塑剂的加入量越多,其体积效应越大,而且长链形状结构增塑剂的体积效应比环状结构增塑剂大。
2. 屏蔽效应这种效应主要是针对极性增塑剂而言,其作用方式为用极性增塑剂与极性聚合物之间的相互作用代替了聚合物分子之间的极性引力,从而消弱了分子间的作用力,这种增塑作用称为屏蔽效应。
增塑剂的性能增塑剂的性能主要包括以下几项:增塑效率、相容性、耐寒性、耐久性、耐热性、绝缘性、阻燃性及卫生性等。
PVC增韧剂一、PVC1.简介PVC是一种综合性能优良、价格低廉和原料来源广泛的通用塑料,其产量仅次于聚乙烯而居世界树脂产量第二位。
具有阻燃、耐磨、耐酸碱、绝缘等优良的综合性能和价格低廉、原料来源广泛的优点,被广泛应用于农业、化工、建筑等各个部门。
2.优缺PVC制品用作结构材料,强度和韧性是两个重要的力学性能,但是PVC玻璃化温度高,通常呈脆性,存在着抗冲击强度低,加工性能差等缺点,这些缺点大大限制了在生产中的使用。
PVC具有韧性差、缺口冲击强度低、耐热性差、增塑作用不稳定等缺点,这严重制约了PVC 在性能要求较高领域的应用。
3.改性方法通过化学改性和物理改性两种方式可以改善PVC的上述缺点。
化学改性是在PvC链段上引人柔性链节单元,以提高其韧性,但化学改性由于经济和技术的限制,研究成果不多。
物理改性是改性剂与VPC共混,起到增韧的作用,是一种简单易行、经济实用的方法。
我们主要讨论增韧剂与PVC物理共混改性PVC。
二、PVC增韧剂1.增韧剂2.弹性体增韧剂:2.1NBR是增韧PvC最早商品化的改性剂,因其耐油、耐老化、耐腐蚀且与VPC相性好等优点而倍受青睐。
Man。
等[川发现Pve与NBR在一50℃下进行机械共混时,两相之间具有较好的相容性,体系交联结构的存在使体系具有良好的综合力学性能。
随着NBR含量的增大,体系的断裂伸长率迅速增大,但拉伸强度有所下降。
2.2CPE是通过在在聚乙烯分子链上引入氯原子得到的一种韧性高分子聚合物。
Whittle A J 等研究了不同含量的CPE对PVC的韧性影响,在他们的测试范围内,复合材料的韧性与CPE 几乎成线性关系。
2.3EvA是乙烯与醋酸乙烯醋共聚而成的一种橡胶弹性体。
TPU是一种新型的热塑性树脂,具有较高的力学性能,弹性好,耐油、耐磨、介电性能好等优点,但价格较高。
2.4ABS与PVC溶解度参数相近,经SEM分析发现二者有良好的相容性。
若在VPC与ABS 的共混体系中加入CPE,体系的冲击强度和断裂伸长率大幅度提高,而拉伸强度随CPE用量的增加而下降。
3.与刚性粒子共混增韧改性:由于弹性体在增韧聚合物的同时,却使聚合物的强度等大幅度下降,人们开始研究刚性粒子增韧聚合物的可能性。
自Kuaruchi和ohta提出脆性塑料分散于具有一定韧性的基体中能进一步提高混合体系的冲击强度后,国内学者纷纷对此进行了研究。
3.1无机刚性粒子共混增韧改性无机刚性粒子,如CaCO,在过去很长一段时间内一直作为降低PVC生产成本的填料。
近年研究发现,当刚性粒子的粒径小于某一数值之后,材料在受冲击时刚性粒子能引发基体产生银纹并吸收能量,提高体系的韧性。
纳米CaCO3是最早开发的无机纳米刚性粒子之一。
3.2有机刚性粒子共混增韧改性PVC共混增韧改性中常用的有机刚性粒子为PMMA、MMAS、SAN,但是只用有机刚性粒子增韧,效果不如无机刚性粒子增韧显著,一般先用弹性体对PVC进行预增韧,然后再共混增韧。
不同粒子对Pvc的改性效果不同,PS的增韧效果最好,但若同时考虑增韧增强效果,则以PMMA为佳。
三、PVC增韧机理3.1弹性体增韧PVC的机理弹性体增韧机理有许多,其中主要有以下两种理论:(1)弹性体粒子应力集中诱发大量银纹或剪切带,从而吸收能量,同时弹性体粒子及剪切带均可终止银纹,阻止其扩展成裂纹。
(2)弹性体通过自身破裂、延伸或形成空穴作用吸收能量,离散型核-壳结构聚合物就可以桥连裂纹阻止裂纹增长,高延伸性可使界面不易完全断裂,空穴作用导致应力集中能够引发剪切带。
3.2刚性粒子增韧机理3.1.1刚性有机粒子增韧多数学者认为是由于应力集中效应,使基体作用在分散粒子上的压力增加,导致微粒发生脆韧转变产生冷拉现象,从而吸收大量变形能,使体系韧性提高。
3.1.2刚性无机粒子增韧机理刚性无机粒子与基体粘合良好,促进基体在断裂过程中发生剪切屈服,吸收大量塑性变形能, 从而提高韧性。
3.3纳米材料增韧机理(1)纳米材料均匀分布在基体之中,当基体受到冲击时,粒子与基体间产生微裂纹即银纹,同时粒子之间基体产生塑性形变,吸收冲击能,从而达到增韧效果。
(2)随着粒度变细,粒子的比表面积增大,粒子与基体之间接触面增大,受冲击时,产生更多微裂纹和塑性形变,吸收更多的冲击能,增韧效果提高。
(3)当填料加入量达到临界值时,粒子之间过于接近,材料受冲击时,产生微裂纹和塑性形变太大,几乎成宏观应力开裂,从而使冲击性能下降。
四、增韧剂对PVC增韧后的性能4.1.1CPE用量对共混体系冲击性能的影响从图1中可以看出,随CPE用量的增加,PVC/CPE共混体系的缺口冲击强度逐渐增加,冲击性能曲线呈“S”型。
当CPE用量小于10份时,体系的冲击强度随CPE用量增加而缓慢增加,当CPE含量为15份时,体系冲击强度突然增加,由10份时的21 kJ/m2突增至40 kJ/m2,18份时达70 kJ/m2,当CPE用量超过20份时,冲击强度趋于平衡,不再随CPE用量发生明显变化。
4.1.2CPE增韧机理CPE是线形分子,以网络形式分散在PVC基体中,在拉伸力作用下,这种网络容易变形,引发共混体在与拉伸方向成30°~45°方向上发生剪切滑移,形成剪切带,吸收大量的变形能,使共混体系的韧性提高4.2纳米级CaCO3粒子对PVC增韧增强4.2.1CaCO3粒子对PVC力学性能的影响图1是两种不同粒径CaCO3填充PVC拉伸强度与断裂伸长率随CaCO3含量变化曲线。
从图中可以看出,随着纳米级CaCO3用量的增加,体系的拉伸强度增大,当纳米CaCO3用量为10%时出现最大值(58MPa),为纯PVC(47 MPa)的123%,再增加其用量体系拉伸强度下降。
而粒径为1μmCaCO3则无明显增强效果。
同时,两种填充体系断裂伸长率都呈下降趋势,但纳米级CaCO3体系下降更快。
图2是两种不同粒径CaCO3填充PVC缺口冲击强度随CaCO3含量变化的曲线。
可以看出,随着CaCO3用量的增大,两体系缺口冲击强度均有不同程度的增加。
当纳米CaCO3用量为10%时缺口冲击强度达到最大值(16.3 kJ·m-2),为纯PVC(5.2 kJ·m-2)的313%;而微米CaCO3用量为20%时缺口冲击强度为最大(12.5 kJ·m-2)为纯PVC的238%。
纳米级CaCO3由于粒子的细微化,体积减少,比表面增大,因而与基体树脂接触面积增大。
材料受到外力作用时,刚性纳米级CaCO3粒子引起基体树脂银纹化吸收能量。
对于微米粒子,由于其体积相对增大,容易引起基体树脂裂纹化(微小裂纹),不利于大幅度提高体系力学强度。
从图1、2中可以看出,当CaCO3用量超过20%时,纳米级Ca-CO3填充材料的拉伸强和缺口冲击强度均低于微米级CaCO3填充体系,这种现象可以从两个方面理解:①纳米级粒子用量增大,粒子过于接近,银纹组合成大的裂纹。
②纳米级粒子增多后,分散更加困难,易产生粒子“聚团”现象。
由于“团聚”粒子的表面缺陷,一则容易引起基体树脂损伤而产生应力集中,二则在外力作用时,团聚粒子产生相互滑移,使体系性能变劣。
从试样拉伸及冲击断口的SEM照片(见图3)可以看出,30%的纳米级CaCO3复合体系中CaCO3粒子聚集成团,在拉伸方向,纳米级CaCO3粒子被拉成条状分布,且在基体中分布欠佳。
而填充量10%的纳米级Ca-CO3SEM照片中,纳米级CaCO3颗粒细小,在基体中成点阵分布,粒子与基体界面间无明显间隙象粘在基体上,基体在冲击方向则存在一定的网丝状屈服。
说明纳米级CaCO3的加入量、分散状况和团聚状态,对复合材料的力学性能影响强烈。
4.2.2CaCO3粒子对PVC/ACR体系力学性能影响为了考察刚性无机粒子对基体树脂韧性的依赖性,在PVC树脂中加入质量份数8%的ACR。
图4为不同粒径CaCO3对PVC/ACR体系拉伸强度与断裂伸长率随CaCO3用量的变化曲线。
可以看出,随着两种CaCO3用量的增加,纳米级CaCO3用量10%时,体系拉伸强度达最大值(48 MPa),是PVC/ACR(26 MPa)的184%;纳米级CaCO3在15%时达最大值(34MPa),为PVC/ACR 的130%。
纳米级CaCO3用量也是在10%时断裂伸长率出现一峰值,纳米级CaCO3则未发现这种效果。
图5为不同粒径CaCO3填充PVC/ACR的缺口冲击强度曲线。
可以看出,纳米级CaCO3用量5%时体系冲击强度达最大值(24 kJ·m-2),为PVC/ACR(13 kJ·m-2)的185%,而纳米级CaCO3用量15%时出现最大值(19 kJ·m-2)为PVC/ACR的146%。
上述现象,非弹性体增韧改性观点认为,基体树脂除有一定的刚性外,应有一定的韧性。
ACR的加入则起到了调节PVC韧性的作用。
使填充体系达到一定的脆-韧比,这样刚性无机粒子引发基体更多的银纹,吸收更多的能量。
体系综合性能变优。
4.2.3纳米级CaCO3复合体系加工性能图6为30 nmCaCO3填充PVC、PVC/ACR的扭矩流变曲线,从图中可以看出,ACR的加入,平衡扭矩降低,塑化时间变短、体系流动性能变好,有利于成型加工。
4.2.4结论(1)无机粒子微细化后,可以提高填充体系力学性能,大的无机粒子改性不明显。
(2)无机粒子的分散状况直接影响材料力学性能,点阵状分布最好。
(3)基体树脂有一定的韧性,即合理的脆韧比有利于提高无机粒子的利用率。
纳米级CaCO3用量在5%~10%为宜,ACR的加入,材料加工性能变好。
五、PVC增韧剂国内研究现状PVC增韧改性面前仍是较活跃的研究领域,弹性体增韧VPC已经从使用一种改性剂到使用两种或更多种改性剂,即从二元体系向多元体系发展。
由于刚性粒子具有增韧增强的双重效应,大部分研究者已经从采用弹性体作为PvC的增韧剂转变到刚性粒子作为PVC的增韧剂,尤其是纳米刚性粒子的增韧研究。
六、PVC增韧剂PVC增韧剂展望目前我国对于PvC增韧技术的研究正处于高速发展时期,特别是纳米改性技术,不仅提高了PvC的韧性和强度,还赋予材料一些特殊性能,如高导电性、高阻燃、优良的光学性能等,大大拓宽了PvC的应用领域。
随着人们的进一步研究,PVC的共混增韧改性将会取得蓬勃发展。