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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。
CPE和ACR对PVC-U型材加工性能的影响张 宇,杜 超*(大连实德集团研究院,辽宁大连116113) [关键词]PVC-U;CPE;ACR;抗冲改性;加工性能[摘 要]从抗冲改性机理、微观形态、加工性能、冲击性能及老化性能等方面对PVC-U冲击改性剂氯化聚乙烯(CPE)和丙烯酸酯类(ACR)进行比较,客观地分析了各自性能的优劣。
[中图分类号]TQ325.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-7937(2006)05-0022-04Influence of C PE and ACR on the processability of PVC-U profilesZ H A NG Yu,DU Chao(R esearch Institute of Dali an Shide Group,Dali an116113,China)Key words:PVC-U;CPE;ACR;impact modification;processabilityA bstract:Chlorinated pol yethylene(CPE)and acrylates(ACR)are impact modifiers f or PVC-U.They are compared in respect of impact modif ying mechanism,micromorphology,processabil ity, impact properties and aging properties.The advantages and di sadvantages of their properties are ana-lyzed objectively.前 言 PVC-U塑料异型材广泛应用于建筑物的室内外门窗及装饰行业,具有保温、密封、节能、隔音、成本适中等优良特性,产品自问世以来,得到了迅速的发展。
但PVC型材也存在着一些缺点,其中脆性和低温敏感性便是一个质量隐患。
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。
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。
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。
（５）冲击试验机：河北承德试验机厂产。
３、实验流程及条件：
实验流程：配料→捏合→挤出→制样→测试
ＰＶＣ中各种助剂用量如表１所示。
是变量。
（１）捏合：将定量的ＰＶＣ与助剂倒入捏合机内，高速运转，物料温度达
到１２０℃时放出物料，冷却后装袋。
（２）密炼：将定量的ＰＶＣ共混料加入哈克密炼机中进行密炼，条件为温度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。
降。
三种改性剂达到８份时都能满足ＧＢ／Ｔ８８１４－１９９８的要求。
但ＣＰＥ具有最佳低温抗冲性能，而且价格最低。
因此，采用ＣＰＥ对ＰＶＣ改性，将使制品的成本大幅下降。
４、我国硬质ＰＶＣ异型材抗冲改性剂的应用技术：
据资料介绍，目前学术上将改性剂的增韧理论分为两大类：一类网络聚合物：是指抗冲改性剂在ＰＶＣ基体材料中形成抵御外界冲击的弹性网，这类弹性体改性机理是在ＰＶＣ材料中形成网络。
另一类“核—壳”结构共聚物：这类聚合物由两部分组成，构成通常所称的“核—壳”结构，其核是一类低度交联的弹性体，
壳是具有较高玻璃化温度的高聚物，粒子之间容易分离，可均匀地分散至ＰＶＣ基体中，并能和ＰＶＣ基体相互作用，因而可改进ＰＶＣ抗冲击性能。
ＣＰＥ、ＭＢＳ、ＡＣＲ抗冲改性剂改性ＰＶＣ的性能比较如表３所示。
其它性能指标ＣＰＥ均优于或等于ＡＣＲ。
因此只要确定好成型工艺条件，并在生产实践中严格执行，所制得的制品性能价格比就是最优的。
而且，目前国内的ＣＰＥ厂也在大力开发ＣＰＥ新品种新牌号，使其具有塑化快、热稳定性好的特性，以适应ＰＶＣ型材高速挤出的要求。
结论
（１）采用ＣＰＥ作ＰＶＣ抗冲改性剂时塑化稍慢，但扭矩最低，有利于节能。
（２）随着改性剂用量的增加，挤出扭矩均增加，但ＣＰＥ的挤出扭矩最低，表明功率消耗低。
（３）三种改性剂达到８份时均能满足国标要求，但ＣＰＥ价格最低。
（４）通过对各种抗冲改性剂改性性能的比较，除了ＡＣＲ在加工方面略占优势外，ＣＰＥ和ＡＣＲ均能满足ＰＶＣ型材的性能要求。
参考文献
[１]李志英编，《硬聚氯乙烯塑料异型材和塑料窗制造与应用》，中国建材工业出版社，1997。
[２]丁浩主编，《塑料工业实用手册》（第二版），化学工业出版社，2000。
