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ACR研究关于ACR加⼯助剂的介绍⼀、PVC加⼯助剂简介加⼯助剂在国外最早由美国罗门哈斯（Rohm & Hass）公司于1958年⾸先开发成功，同年推出第⼀个牌号K-120。
此后，国外许多公司开始纷纷涉⾜这⼀领域，开发出相类似的产品。
70年代之后，随着PVC制品的迅速增长，加⼯助剂得到了⼴泛应⽤。
⽬前，国外主要⽣产⼚家及相关产品有⽇本三菱（MITSUBSHI ROYAL）公司P系列、钟渊化学（KANEKA）PA系列、美国罗门哈斯（Rohm & Hass）公司K系列、德国熊牌（BEAR）F系列，阿托菲娜（ATOFINA） P系列，还有韩国LG化学的PA系列等。
国内较早从事PVC加⼯助剂研究的是北京化⼯研究院、⼭西化⼯研究所等。
上海珊瑚化⼯⼚于80年代初最早实现⼯业化⽣产，推出的牌号国内统称为ACR201、ACR401。
进⼊90年代后期，随着我国聚氯⼄烯⾏业的发展，特别是塑料异型材和塑料管道⾏业的迅猛发展，对加⼯助剂的需求量也迅速增长,⽬前⼭东产量第⼀，江苏、浙江紧随其后。
据不完全统计，2005年全国共⽣产各类PVC 加⼯助剂5万吨左右，其中⼭东省占全国助剂⽣产总量的70%以上。
国内主要⽣产ACR的⼚家如下：国外对抗冲改性剂ACR的研究始于20世纪70年代，并于1972年由罗姆哈斯公司推出了第⼀个丙烯酸酯类抗冲改性剂KM-323B。
随后⽇本钟渊推出了FM 系列，阿托菲娜推出了D系列，LG化学推出了IM系列。
抗冲改性剂ACR与加⼯助剂ACR都是丙烯酸酯聚合物，但因其配⽅⽐例和结构不同⽽性能⼤不相同，抗冲ACR中甲基丙烯酸甲酯约占10-20%，⽽丙烯酸酯约占80-90%。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸⼄酯⾼聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
抗冲改性剂ACR象MBS⼀样同为核壳结构。
与MBS、CPE等抗冲改性剂相⽐，其加⼯性能和耐候性能好，表⾯光洁度⾼，尤其适⽤于户外制品，在国外，丙烯酸酯类抗冲改性剂因其环保，性能优良，耐候性能⾼已经取代CPE抗冲改性剂。
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。
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。
ACR增韧聚乳酸及耐水解稳定性研究聚乳酸（PLA）材料具有力学性能优异、可加工性强、生物降解等优点,成为替代石油基塑料的理想材料,其研究和应用已成为高分子科学领域的热点。
然而韧性差和易水解的缺点极大阻碍了PLA广泛应用,尤其是储存、运输和使用过程中的水解降解会使PLA分子链断裂,导致制品力学性能下降。
所以对PLA进行增韧和耐水解改性具有非常重要的意义。
本论文采用丙烯酸酯类增韧剂（ACR）对PLA进行增韧。
在此基础上,协同加入扩链剂对PLA进行耐水解改性。
考察了聚碳化二亚胺（PCDI）和1,4-丁二醇二缩水甘油醚（BDE）作为扩链剂对PLA/ACR共混物的各项性能的影响。
实验研究结果如下:1.扩链剂的加入提高了材料韧性,降低了MFR值和端羧基含量,PCDI和BDE扩链剂的最优用量分别为1.8 wt%和1.0 wt%。
PCDI 1.8的冲击强度达到133.87 J/m,断裂伸长率为67.52%,MFR值为6.8 g/10min,端羧基含量下降到10.31 mol/t;BDE1.0的冲击强度高达219.8 J/m,断裂伸长率提高到63.57%,MFR值降低到8.0 g/10min,端羧基剩余量达到33.01 mol/t。
2.水解降解测试结果表明,A10、PCDI 1.8和BDE 1.0样品完全降解所需时间分别为896天、1533天和1228天。
水解60天后,拉伸强度下降率分别为34.55%、19.69%和28.01%。
与A10样品相比PCDI 1.8和BDE 1.0样品完全降解所需要的时间更长,拉伸强度下降率小,耐水解性能提高。
3.对水解后样品的热性质研究发现,PCDI 1.8样品的T<sub>cc</sub>随水解降解时间变化较小,受水解侵蚀影响较小;BDE 1.0样品的T<sub>g</sub>降低至52.62℃。
水解环境提高了样品结晶度,随着水解时间的延长样品的T<sub>g</sub>、T<sub>cc</sub>和X<sub>c</sub>值先升高后降低。
室温下硬质PVC的缺口冲击强度为2～3LJ／m2，属于半脆性聚合物。
采用ACR抗冲改性剂增韧PVC，壳层PMMA聚合物主要起保护橡胶相内核和提高ACR与PVC 相容性的作用，真正起增韧作用的是交联PBA橡胶相。
典型的ACR增韧PVC的相态结构如图1所示。
图中白色的是橡胶粒子，分散在PVC连续相中，呈现典型的橡胶增韧塑料体系的“海—岛”型相态结构。
图1 ACR增韧PVC的相态结构2、增韧机理有关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。
脆性塑料如PS、PMMA等用ACR增韧时，增韧作用主要来自海岛型弹性体微粒作为应力集中物与基体间引发大量银纹，从而吸收大量冲击能，同时，大量银纹间应力场相互干扰，降低了银纹端应力，阻碍了银纹的进一步发展。
对于ACR增韧的半脆性(脆—韧过渡态)的PVC塑料，大量力学性能的研究表明了橡胶粒子空穴的产生，并认为是主要的增韧机理。
WU等，11提出了“渗滤概念” ，并逐步完善了“橡胶穴化”增韧理论，该理论认为基体中相邻橡胶粒间距(1PD)是影响材料韧性的·重要因素，它与橡胶粒子粒径(d。
)和橡胶相体积分数(φf)的关系是：如果橡胶粒子能在基体内部穴化，形成的空穴又足够近，则橡胶粒子之间的基体层能够屈服，起到增韧效果。
Dompas等[2，3]，提出了橡胶内部穴化准则，认为橡胶内部穴化可以看作穴化产生的应力能与穴化产生新表面能的平衡，由此得到的模型表明存在能够穴化的最小橡胶粒子粒径，通过拉伸试验发现橡胶内部穴化的开始仅决定于橡胶粒子的大小，穴化配方：TK-100 100，PA-30 5，FM-21 变量，CaCO38，XP-R301 6，TiO20.6；测试条件：恒温法170℃×30rpm；升温法80℃→10℃/min×10min(180℃)→8min 由表可见，在PVC混合料中加人FM-21型ACR抗冲改性剂后，塑化时间缩短、塑化温度下降、转矩增加、功耗下降、塑化因子值增大，表现出类似ACR加工助剂的作用。
1．丙烯酸酯类聚合物ACRACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂,它可使材料的抗冲击强度增大几十倍;ACR属于核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层;尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好,表面光洁,耐老化好,焊角强度高的特点,但价格比CPE高1／3左右;国外常用的牌号如K-355,一般用量6—10份;目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少,使用厂家也较少;2．苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体SBS热塑性弹性体SBS是由丁二烯与苯乙烯通过阴离子聚合而得的嵌段共聚物;SBS在常温下有两相结构——聚丁二烯的橡胶连续相和聚苯乙烯的树脂微区;连续相聚丁二烯具有橡胶的弹性和良好的耐低温性能;聚苯乙烯链段聚集在一起呈分散相微区,起着交联和增强橡胶的作用;当温度升高时由于聚苯乙烯微区加热熔融,交联点熔化产生根好的流动性;所以SBS可与其它树脂热熔共混,而且工业产品大多入粒状,可直接在挤出机中挤出共混连续生产;3．甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物MBSMBS可由丁苯胶乳42份按干质计、苯乙烯28份、甲基丙烯酸甲酯30份在水中聚合而得;MBS耐无机碱、酸,不耐酮、芳烃、脂肪烃和氯代烃等溶剂;4．丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABSABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体聚合而成的;在树脂的连续相中分散着橡胶相;ABS不透明,水、无机盐、碱和酸对它无什么影响,不溶于大部分醇和烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液;ABS有极好的抗冲强度且在低温下也不迅速下降,但是它的抗冲性能与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散程度有关;5．氯化聚乙烯CPE聚乙烯是结晶高聚物,随着氯的取代破坏了它的结晶性而使它变软、玻璃化温度降低;但在CPE中若氯的含量超过一定量时,玻璃化温度反而增高,因此CPE 的玻璃化温度和熔融温度可比原来的聚乙烯高或低; CPE的性能取决于原料聚乙烯的分子量、氯化程度、分子链结构和氯化方法;由于这些可变因素,所以可得到软性、弹性、韧性、或刚性的不同材料;当含氯量少时其性能接近聚乙烯,而含氯量大时性能接近聚氯乙烯;作为增韧剂用时的CPE含氯量应控制在25-40%之间,成橡胶状物质;由于CPE不存在双键结构,所以用它增韧的共混物的耐老化性要比用MBS的好;此外超细的碳酸钙表面用硬脂酸处理后也可用作增韧剂,它可与聚合物类增韧剂起偶联作用;6．乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVAEVA是乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,它是一类具有橡皮似弹性的热塑性树脂,密度为;EVA的性能取决于醋酸乙烯酯VA的含量及分子量;当熔融指数小变、VA 含量增高时,它的弹性、柔软性、粘合性、相溶性、透明性和溶解件均有所提高：VA含量降低,则性能近似聚乙烯；若VA含量不变而熔融指数降低,则分子量增大能提而它的抗冲强度;。
19CPE 和ACR 改性UPVC 管材的性能对比摘要对实际应用中CPE 改性UPVC 管材遇到的问题从改性机理上进行了探讨,并对CPE 、ACR 改性的UPVC 管材性能进行了比较。
关键词CPE ACR UPVC 管材性能李文贤周百良赵东日(潍坊永力化工有限公司,山东昌乐,262400)1引言近年来,UPVC 管道在自来水给水、农田灌溉、化工等领域已为广大用户所认可,创造了良好的经济效益和社会效益。
但由于UPVC 管材在我国得到普遍使用的时间仍很短,生产技术和产品质量仍与国外存在一定的差距,因而在使用过程中就不可避免地出现了一些问题。
根据笔者从事UPVC 管材的实践发现,目前国内UPVC 管材的重要质量问题是液压试验难以达标和低温韧性差。
前者使管材难以达到国家标准G B/T 1000211-1996规定的性能指标,后者则造成低温气候下施工的管材在水压试验时破裂率增高,给用户和生产厂家均带来不可估量的损失和负面影响。
而这些问题的产生,均与UPVC 管材的生产配方有着直接的关系,准确地说,就是与UPVC 管材的改性体系有关系。
本文就CPE 和ACR 改性体系的差异性阐述不同增韧体系对上述两个问题的影响。
2UPVC 管材的增韧众所周知,UPVC 具有良好的力学性能(例如:刚性和抗拉强度),其产量仅次于PE 。
但UPVC 也存在着其本身固有的缺点,即UPVC 是硬脆性材料,冲击强度低,一般仅为3～5k J /m 2。
此外,UPVC 对缺口有着很强的敏感性,尤其是在低温下。
而UPVC 管道由于运输、安装和使用等要求,不仅需要较高的刚性,也需要良好的耐冲击韧性,尤其是低温下的耐冲击韧性。
因此,UPVC 管材就必须进行韧性改性。
目前普遍采用的是共混改性的方法,就是在UPVC 塑料混合加工过程中,添加抗冲击改性剂。
这类改性剂是与PVC 具有一定相容性的高分子橡胶弹性体,它使共混体系既保持UPVC 的高模量、高刚性,又可大大提高其缺口冲击强度,明显改善低温冲击强度。
acr增韧机理ACR增韧机理可以分为物理增韧机理和化学增韧机理两方面。
物理增韧机理主要是通过改变聚合物的结构和排列方式，增加材料的强度和韧性，而化学增韧机理则是通过引入增韧剂，改变材料的化学性质来增加材料的韧性。
在物理增韧机理方面，ACR（Acrylic rubber）增韧可以通过增加聚合物链的交联密度来提高材料的强度和韧性。
交联是指聚合物链之间形成网络结构，从而增加材料的整体强度和刚性。
在ACR中，通过引入交联剂，如双丙烯酸丁二酯（BD）或者聚合物后期交联，可以增加ACR的交联密度，提高材料的强度和韧性。
此外，物理增韧机理中还有相分离增韧机理。
当ACR中引入亲相分离增韧剂时，这些增韧剂会在材料中形成分散相或者粒子，从而改变了ACR的相结构和排列方式。
相分离的形成可以增加ACR中的界面面积，提高材料的强度和韧性。
同时，相分离的形成还可以阻碍裂纹传播，增加材料的抗裂纹扩展能力，从而提高材料的韧性。
在化学增韧机理方面，ACR的化学结构可以通过改变聚合物链上的官能团，引入增韧剂来增加材料的韧性。
例如，使用改性聚丙烯酸酯或改性丁基橡胶作为增韧剂，可以通过与ACR的聚合物链进行交联反应，形成网状结构，从而增加ACR的韧性。
此外，通过引入共聚物或者结晶增韧剂，可以改变ACR的分子结构和排列方式，提高材料的韧性。
对于ACR的增韧机理，还需要考虑材料的分子链长度和分子量分布。
一般来说，较长的分子链和较窄的分子量分布可以提高材料的韧性，因为分子链更容易在应力作用下进行重排，从而形成更强大的网络结构。
除了上述的物理和化学增韧机理，ACR的韧性还可以通过改变材料的配方和加工工艺来得到提高。
例如，合理的添加负载剂和填充剂可以增加ACR的强度和韧性，同时改变ACR的配方可以调节材料的硬度和弹性模量，从而适应不同应用领域的需求。
总的来说，ACR的增韧机理主要包括物理增韧和化学增韧两方面。
物理增韧可以通过增加聚合物链的交联密度和改变材料的相分离结构来提高强度和韧性，而化学增韧则是通过引入增韧剂，改变材料的化学结构来增加韧性。
关于ACR加工助剂的介绍一、PVC加工助剂简介加工助剂在国外最早由美国罗门哈斯（Rohm & Hass）公司于1958年首先开发成功，同年推出第一个牌号K-120。
此后，国外许多公司开始纷纷涉足这一领域，开发出相类似的产品。
70年代之后，随着PVC制品的迅速增长，加工助剂得到了广泛应用。
目前，国外主要生产厂家及相关产品有日本三菱（MITSUBSHI ROYAL）公司P系列、钟渊化学（KANEKA）PA系列、美国罗门哈斯（Rohm & Hass）公司K系列、德国熊牌（BEAR）F系列，阿托菲娜（ATOFINA） P系列，还有韩国LG化学的PA系列等。
国内较早从事PVC加工助剂研究的是北京化工研究院、山西化工研究所等。
上海珊瑚化工厂于80年代初最早实现工业化生产，推出的牌号国内统称为ACR201、ACR401。
进入90年代后期，随着我国聚氯乙烯行业的发展，特别是塑料异型材和塑料管道行业的迅猛发展，对加工助剂的需求量也迅速增长,目前山东产量第一，江苏、浙江紧随其后。
据不完全统计，2005年全国共生产各类PVC 加工助剂5万吨左右，其中山东省占全国助剂生产总量的70%以上。
国内主要生产ACR的厂家如下：国外对抗冲改性剂ACR的研究始于20世纪70年代，并于1972年由罗姆哈斯公司推出了第一个丙烯酸酯类抗冲改性剂KM-323B。
随后日本钟渊推出了FM 系列，阿托菲娜推出了D系列，LG化学推出了IM系列。
抗冲改性剂ACR与加工助剂ACR都是丙烯酸酯聚合物，但因其配方比例和结构不同而性能大不相同，抗冲ACR中甲基丙烯酸甲酯约占10-20%，而丙烯酸酯约占80-90%。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
抗冲改性剂ACR象MBS一样同为核壳结构。
与MBS、CPE等抗冲改性剂相比，其加工性能和耐候性能好，表面光洁度高，尤其适用于户外制品，在国外，丙烯酸酯类抗冲改性剂因其环保，性能优良，耐候性能高已经取代CPE抗冲改性剂。
acr增韧机理
在聚合物领域，"ACR" 通常指的是"增韧剂"（Adhesion Promoters，也称为 Adhesion Couplers），它们是一类用于增强聚合物与其他材料（如涂层、粘合剂、填料等）之间附着力的化学添加剂。
ACR增韧机理涉及到改善聚合物的表面粘附性和附着性能，从而提高材料的耐用性和性能。
以下是一些常见的ACR增韧机理：
1. 表面活性剂作用：ACR增韧剂通常包含分子结构中具有亲油性和亲水性基团的分子。
这些基团可以与聚合物表面以及其他涂层或材料的表面相互作用，从而提高界面附着力。
表面活性剂可以减少表面张力，使聚合物与其他材料更容易结合。
2. 亲油性改善：ACR增韧剂中的亲油性基团能够与非极性或亲油性材料（如某些填料或涂层）更好地相互作用。
这种亲油性改善有助于提高聚合物与这些材料的附着性能。
3. 官能团交联：一些ACR增韧剂包含官能团，它们可以与聚合物分子中的官能团发生化学反应，形成共价键。
这种交联作用可以增强聚合物与其他材料的结合，提高附着力。
4. 界面相容性：ACR增韧剂可以在分子级别调整其与聚合物的相容性，从而减少界面张力，提高附着性。
这种相容性调整通常通过选择合适的分子结构和官能团来实现。
5. 物理结构改善：ACR增韧剂可以在界面处形成物理结构，如微观颗粒或涂层，以增加表面积并提高附着性能。
总的来说，ACR增韧剂的目标是通过改善聚合物与其他材料之间的界面性能来增加附着力。
这些机理可以根据特定的应用和聚合物类型进行定制，以满足特定的性能要求。
ACR增韧剂的选择和使用需要考虑材料的化学性质、表面处理、应用条件和性能需求等因素。
