Classificatie en selectie van PVC-modificator
Volgens de functie- en modificatiekenmerken van PVC-modificator, kan deze in zes groepen worden verdeeld:
① Impactmodificator met hoog rendement: gebruikt in ondoorzichtig slagvast mengsel.
② Transparante impactmodifier: deze modifier wordt gebruikt wanneer optische en impacteigenschappen vereist zijn.
③ Hete vervormingsmodificator: gebruikt om het verwerkingstemperatuurbereik van PVC-mengsels te verbeteren.
④ Gemeenschappelijke modificator: gebruikt om de slagvastheid, sterkte bij hoge temperaturen en flexibiliteit bij lage temperaturen te verbeteren.
⑤ Weerbestendige modifier: deze modifier kan worden gebruikt in buitentoepassingen om ultraviolette fotodegradatie te voorkomen.
⑥ Verwerkingshulpmiddelen: verbeter de smelteigenschappen van PVC door de smelttijd te verkorten.
1 impactmodificator met hoog rendement
Zeer effectieve impactmodificatoren zoals ABS en MBS hebben een synergetisch effect op de verbetering van de slagvastheid van PVC. Daarom kan het toevoegen van een kleine hoeveelheid modificator aan PVC een hoge slagvastheid verkrijgen en de flexibiliteit van PVC vergroten, zonder de mechanische eigenschappen van het mengsel duidelijk te veranderen. Het molecuulgewicht van PVC bepaalt de hoeveelheid impactmodificator. Hoe hoger het molecuulgewicht, hoe minder modificator nodig is. Het eindgebruik van het product bepaalt het benodigde molecuulgewicht van het PVC-mengsel. PVC met een laag molecuulgewicht kan bijvoorbeeld het best worden verwerkt met de levende schimmelmethode; PVC met een hoog molecuulgewicht wordt verwerkt door buisvormige extrusie. Typische toepassingen van impactmodificatoren met een hoog rendement zijn voor PVC-buizen, spuitgietmengsels en opgerolde ondoorzichtige films en platen.
2 transparante impactmodificator
Als ondoorzichtige modificator kan transparante impactmodificator enkele extra eigenschappen in PVC-mengsels bieden, zoals lichtverspreiding, lichte mist en geelheidsindex. Het heeft een lage brekingsindex en kleurverandering. In het emulsieproces voor het bereiden van ABS- en MBS-modificatoren, worden de optische eigenschappen die nodig zijn om de transparantie te behouden, bereikt door de brekingsindex van PVC en modificator te vergelijken. Door de deeltjesgrootte van de rubbermatrix in het smalle distributiebereik van 1000-3000 a te regelen, werd het effect van slagvastheid verkregen; De compatibiliteit / incompatibiliteitsbalans (slagvastheid) werd verkregen door oplosbaarheidsparameters van geënte s / an of MMA / s. De typische toepassingen van dit soort modificator zijn transparante gekalanderde film, verpakkingsfolie en geblazen PVC-fles.
3 hete vervormingsmodificator:
De thermische vervormingsmodificator kan de effectieve thermische servicetemperatuur van PVC verbeteren. Elke toevoeging van een modifier kan het verbeteren. De toevoeging van warmtevervormingsmodificator aan PVC kan ook de stijfheid verhogen en het effect op de treksterkte minimaliseren, maar het verzwakt vaak de slagvastheid. Dit soort modificator bestaat meestal uit meercomponenten - Het is samengesteld uit methylstyreen / acrylonitril (AMSAN) of glutaimide. Voor AMS-polymeer wordt de thermische vervormbaarheid van PVC verhoogd vanwege de sterische hindering van de methylgroep die aan styreen is gehecht. Vanwege de heterocyclische structuur kan glutaimidepolymeer de stijfheid van de polymeerketen verhogen, waardoor de thermische vervormbaarheid van de PVC-matrix toeneemt. De toepassing van hete vervormingsmodificator omvat vinyl wandpaneel, hittebestendig profiel en auto-instrumentbekledingsvel dat vormvastheid nodig heeft.
4 gewone modifier
De gebruikelijke modifier is een semi-harde modifier voor semi-hard PVC-mengsels, en het is een typische ABS-modifier, die minder butadieen en meer ongebroken volledig stijf poly (s / an) bevat. Deze modificatoren hebben twee fasen van stijfheid en rubber, waardoor een halfhard mengsel veel eigenschappen kan hebben. Het stijve s / an met hoog molecuulgewicht heeft de eigenschappen van warmvormen en een goede retentiesnelheid. De typische toepassingen van gewone modifiers zijn onder meer het instrumentenpaneel van de auto, het ABS-afdekplaatmateriaal van de bagageruimte en het autoprofiel.
5 weerbestendige modifier
Weerbestendig en impactmodifier is om degradatie van ultraviolet licht te voorkomen. Net als MBS en ABS zijn butadieenmodificatoren niet geschikt voor gebruik buitenshuis, tenzij ze een UV-bestendige laag op de buitenste laag hebben. In het dubbele ketengedeelte van butadieen kunnen ultraviolette stralen het skelet van de onverzadigde koolstofketen breken en de modificatie broos maken door oxidatie en andere afbraakreacties. De modifier met sterke UV-bestendigheid is vergelijkbaar met MBS en ABS, maar ze hebben acrylaat of 2-ethyl-hexyl acrylaat als verbindende fase. De polymeerketen van deze componenten bevat geen dubbele keten en er is geen startpunt van een afbraakreactie. Dit soort modificator wordt meestal acrylzuursysteemmodificator genoemd en wordt voornamelijk gebruikt in PVC-wandpanelen, raamprofielen en andere toepassingen die weerbestendig moeten zijn. Ze hebben enige slagvastheid wanneer ze buiten worden gebruikt, maar het effect is niet zo effectief als ABS of MBS.
Een andere weerbestendige modifier die buitenshuis kan worden gebruikt, is CPE (gechloreerd polyethyleen). Het modificatiemiddel is niet erg effectief en het modificatie-effect is niet erg goed. De taaiheid van PVC-matrix wordt verhoogd door een mechanisme vergelijkbaar met plastificeren (of een netwerk dat door elkaar loopt).
6 verwerkingshulpmiddelen
De smelt- en smelteigenschappen kunnen worden verhoogd door verwerkingshulpmiddelen aan het PVC-complex toe te voegen. De typische verwerkingshulpmiddelen zijn polymeren met een zeer hoog molecuulgewicht, zoals mma/ea, styreen, MMA / S / an of S / an, enz. Het wordt voornamelijk gebruikt in PVC-mengsels en de dosering is over het algemeen 1 deel of minder voor PVC droog mengsel. De functie van het product is om het smelten van het mengsel te bevorderen door de wrijving tussen PVC en het binnenoppervlak van het metaal van de mengapparatuur te vergroten. Bij PVC-schuimen is het zeer effectief om de smeltviscositeit van het PVC te beheersen vanwege het hoogmoleculaire poly (SAN) en poly MMA / S / an. In de kunststofindustrie zijn deze verschillende modifiers verantwoordelijk voor hun respectieve rollen en is de slagvastheid van elk specifiek polymeer vereist. De modifier kan alleen correct worden geselecteerd door de vloeibaarheid, kosten, stabiliteit en deeltjesgroottecontrole te vergelijken.
Eigenschappen en gebruik van PVC-modificator
Momenteel wordt CPE voornamelijk gebruikt als slagvast middel van PVC in China, terwijl MBS en ACR (acrylaatcopolymeren) voornamelijk in het buitenland worden gebruikt, worden ABS (acrylonitril-butadieen-styreencopolymeer) en EVA (ethyleenvinylacetaatcopolymeer) nog steeds gebruikt. De MBS-hars is een soort impactmodificator met uitstekende uitgebreide eigenschappen, vooral de transparantie en coördinatie.
De specifieke vergelijking is als volgt:
Transparantie: MBS> ACR > CPE, EVA
Verwerkbaarheid: MBS, acr>cpe>eva
Compatibiliteit: MBS> ACR > CPE > EVA
MBS-hars heeft een betere slagvastheid dan EVA, maar is slechter dan ACR, CPE en ABS. MBS ligt dicht bij ABS wat betreft weersbestendigheid, maar inferieur aan andere drie. MBS in lichte en thermische stabiliteit ligt ook dicht bij ABS, maar lager dan acr. en CPE. Benadrukt moet worden dat MBS-hars een belangrijke rol speelt bij de verwerking van transparante PVC-harsproducten, die niet kunnen worden vervangen. MBS-hars kan de slagvastheid van PVC 5-6 keer verbeteren en het effect van treksterkte en rek is erg klein.
De impactmodificator van PVC kan ook als weekmaker worden beschouwd en de impactmodifier die wordt gebruikt voor PVC-hars is als volgt:
(1) CPE
CPE is de toonaangevende impactmodificator in China, vooral in de productie van PVC-buizen en profielen, de meeste fabrieken gebruiken CPE. De hoeveelheid toevoeging is in het algemeen 5-15. CPE kan worden gebruikt in combinatie met andere verhardingsmiddelen, zoals rubber, EVA, enz., Wat een beter effect heeft, maar de additieven van rubber zijn niet bestand tegen veroudering.
Selectie van impactmodificator voor CPE
1) CPE-modellen in China worden over het algemeen geïdentificeerd door 135a, 140B, 239c, enz., waarvan de eerste cijfers 1 en 2 de grootte van de resterende kristalliniteit (TAC-waarde) vertegenwoordigen, 1 staat voor TAC-waarde van 0-10%, 2 staat voor TAC-waarde>10%, het tweede en derde cijfer geven het chloorgehalte aan, bijvoorbeeld 35 voor het chloorgehalte en ABC voor het laatste cijfer, dat wordt gebruikt om het molecuulgewicht van PE van grondstoffen aan te geven. A is de grootste en C is de minimum.
2) De invloed van het molecuulgewicht: CPE heeft het grootste molecuulgewicht en de hoge smeltviscositeit. De viscositeit komt het meest overeen met die van PVC en het beste dispersie-effect is in PVC, dat een ideaal netwerk kan vormen, zoals een dispersievorm. Daarom wordt CPE A-type materiaal over het algemeen gekozen als modificator van PVC.
3) TAC-waarde: TAC-waarde geeft het gehalte aan PE-kristal en amorf in CPE-molecuul aan, wat tot op zekere hoogte de verdeling van chlooratomen in CPE-molecuul weerspiegelt. De hogere TAC-waarde betekent dat het PE-ketensegment meer kristalliseert, terwijl het PE-ketensegment een slechte compatibiliteit heeft met PVC. Als de TAC-waarde klein is, heeft CPE met PVC een goede compatibiliteit. CPE met een TAC-waarde van minder dan 5 wordt over het algemeen gekozen als impactmodificator.
CPE-cijfers zijn ongelijk en er zijn twee soorten slechte CPE. De ene wordt veroorzaakt door het gebrek aan technische voorwaarden in sommige fabrieken en het achterwaartse chloreringsproces. De andere wordt direct gemengd met een bepaalde hoeveelheid calciumcarbonaat of talkpoeder in de pure CPE om oneerlijke concurrentie te veroorzaken. In het proces van PVC worden deze slechte CPE gebruikt als modificator voor PVC-verwerking. Om ervoor te zorgen dat PVC-producten het doel van anti-impact en taaiheid bereiken, zal de hoeveelheid CPE onvermijdelijk toenemen, wat zal leiden tot een toename van de plastificeertijd en een afname van het balanskoppel, waardoor de tijd om het balanskoppel te bereiken toeneemt. Al deze factoren zullen de algehele prestatie van het product verminderen en het afvalpercentage verhogen. Daarom is het vanzelfsprekend dat het gebruik van goedkope maar inferieure CPE de productiekosten verlaagt of verhoogt!
(2) ACR
Alias: PVC-verwerkingshulpmiddelen, PVC-vaste polymeerweekmaker
Hoofdcomponenten: methylacrylaat, acrylaat, enz
Karakter: het product is wit poeder, viscositeit 0,2-13,5, zeefdoorlaatsnelheid van 40 mesh is meer dan 99,0, schijnbare dichtheid is 0,35-0,55, vluchtige inhoud is minder dan 1,5
Functie:
1. Het heeft een goede compatibiliteit en een goede dispersie met PVC en is omwikkeld met een moleculaire ketting van PVC om de smeltplastificatie van PVC te bevorderen, de smelttemperatuur van PVC effectief te verlagen en de weersbestendigheid van de producten te verbeteren op basis van kleine energiebesparing ;
2. Het kan het reologische gedrag van PVC-smelt veranderen, de vloeibaarheid van PVC-materiaal verbeteren en het gemakkelijker maken om te extruderen en de stabiliteit van langdurige verwerking te waarborgen;
3. Het kan de smeltsterkte van PVC-materiaal verbeteren, smeltbreuk voorkomen, oppervlakteproblemen zoals haaienhuid oplossen en de interne kwaliteit en oppervlakteglans van de producten verbeteren;
4. Het kan drukschommelingen en stromingslittekens veroorzaakt door extrusie en spuitgieten effectief voorkomen en oppervlakteproblemen zoals rimpeling en zebrapaden effectief voorkomen;
5. Het kan de oppervlakteglans van het product verbeteren, vanwege de uniforme plastificatie, en kan ook helpen om de treksterkte, slagvastheid, rek bij breuk en andere mechanische eigenschappen van de producten te verbeteren;
6. Het kan de afzetting van verschillende additieven zoals stabilisator, pigment, calciumpoeder en andere in-process producten aanzienlijk verminderen.
7. De schuimregelaar kan de dichtheid en grootte van het bellengat effectief aanpassen en kan de smeltsterkte van PVC-materiaal aanzienlijk verbeteren, waardoor het schuimgas effectief wordt omwikkeld, een uniforme honingraatstructuur wordt gevormd, voorkomen dat het gas ontsnapt en het product verminderen dichtheid;
8. Een goede eigenschap van metaalstrippen, omdat het tot polymeermateriaal behoort, zal geen neerslagproblemen zoals smeermiddelen veroorzaken.
Classificatie:
Volgens het viscositeitsverschil kan het worden onderverdeeld in: lage viscositeit, gemiddelde viscositeit en hoge viscositeit; De lage viscositeit is 0,2-4,0, die over het algemeen wordt gebruikt met transparante film, plaat, enz.; Medium viscositeit van 4,0 tot 11,0, over het algemeen gebruikt voor profiel, pijp, pijp, pijp, enz.; De algemene viscositeit van hoge viscositeit is 11,0-13,5, die over het algemeen wordt gebruikt voor foamboard, geschuimd houtplastic, enz.
Volgens de verschillende functies kan het worden onderverdeeld in: gemeenschappelijke verwerkingshulpmiddelen (zoals hf-401, 175, 20, 801, enz.) en schuimregelaars (zoals hf-90, 901, 922, 921, enz.) ; In China verwijzen schuimregulatoren in het algemeen naar acrylaatverwerkingshulpmiddelen met een viscositeit hoger dan 10,0 of hoger dan 11,0, en de referentiedosering is 4,0-12,0 delen of meer; De gebruikelijke verwerkingshulpmiddelen zijn schuimconditioner, smerende verwerkingshulpmiddelen en algemene verwerkingshulpmiddelen, met een referentiedosering van 0,5-2,5 delen.
Het product kan worden gebruikt in combinatie met stabilisator, interne en externe smeermiddelen, vulstoffen, pigmenten, enz., en het synergetische effect is beter zonder bijwerkingen. De eigenschappen van de producten die volgens de dosering worden gebruikt, zijn duidelijk verbeterd, het effect is niet significant verbeterd, veroorzaakt zelfs dat de smeltsterkte te groot is, de verwerkingsvloeibaarheid wordt slecht, de producten worden geel, enz.
(3) MBS
MBS-hars is een ternair copolymeer van methylmethacrylaat (m), butadieen (b), styreen (s), dat voornamelijk wordt gebruikt bij de verwerking en vorming van PVC. Het kan zijn slagvastheid verbeteren op het uitgangspunt van niet-destructieve inherente kenmerken van PVC-hars. De transmissie van de producten kan 90% bereiken. Transparantie en UV-verouderingsbestendigheid zijn de uitstekende voordelen.
MBS is een versteviger van kern-schaalstructuur. De buitenschaal is MMA, de binnenkern is van rubber, de schaal is compatibel (MMA: goede compatibiliteit met de applicatiematrix), kern: rubber (butadieenrubber wordt gebruikt voor het absorberen van schokken), het product is wit amorf poeder, de deeltjes zijn uniform, en hebben goede chemische stabiliteit en thermoplastische eigenschappen, en zijn onoplosbaar in water en ethanol, en kunnen worden uitgebreid in butanon en trichloormethaan.
MBS, als een van de belangrijkste impactmodificatoren van PVC, heeft oplosbaarheidsparameters van 94-9,5, wat dicht bij de oplosbaarheidsparameter van PVC ligt, dus het heeft een goede compatibiliteit met PVC. Het belangrijkste kenmerk is dat transparante producten kunnen worden gemaakt nadat PVC is toegevoegd. Over het algemeen kunnen 10-17 delen PVC de slagvastheid met 6-15 keer verhogen, maar wanneer het MBS-gehalte meer dan 30 delen is, zal de slagvastheid van PVC afnemen. MBS heeft een goede impacteigenschap, goede transparantie en lichtdoorlatendheid van meer dan 90%. Tegelijkertijd heeft het weinig invloed op andere eigenschappen van hars, zoals treksterkte en rek bij breuk. MBS is een hoge prijs en wordt vaak gebruikt in combinatie met andere impactmodifiers, zoals EAV, CPE, SBS, enz. MBS is niet goed in hittebestendigheid en slecht in weersbestendigheid. Het is niet geschikt voor langdurig gebruik buitenshuis. Over het algemeen wordt het niet gebruikt als impactmodificator voor de productie van kunststof deur- en raamprofielen.
De meest gebruikte merken van MBS zijn: romenhas 2620, Korea LG EM500, Zhongyuan m521701, etc.
(4) ABS
ABS is een ternair copolymeer van styreen (40% - 50%), butadieen (25% - 30%), acrylonitril (25% - 30%), voornamelijk gebruikt als technische kunststoffen en PVC-impactmodificatie. Het effect van modificatie bij lage temperatuur is ook goed. Wanneer het ABS-gehalte 50 delen bereikt, kan de slagvastheid van PVC gelijk zijn aan die van puur ABS. De hoeveelheid ABS is over het algemeen 5-20 delen en de weersbestendigheid van ABS is slecht, wat niet geschikt is voor producten voor langdurig buitengebruik. Het wordt over het algemeen niet gebruikt als impactmodificator voor de productie van kunststof deur- en raamprofielen.
(5) EVA
EVA is een copolymeer van ethyleen en vinylacetaat. De introductie van vinylacetaat verandert de kristalliniteit van polyethyleen. Het gehalte aan vinylacetaat is slecht en de brekingsindex van EVA en PVC is anders, dus het is moeilijk om transparante producten te krijgen. Daarom wordt EVA vaak gebruikt met andere slagvaste harsen. EVA toegevoegde hoeveelheid is minder dan 10 delen.
Daarnaast is rubber impact modifier ook een harder met uitstekende prestaties. De belangrijkste varianten zijn: EPR, EPDM, NBR en SBR, natuurrubber, cis-sbr, neopreen, polyisobutyleen en butadieenrubber. EPR, EPDM en NBR zijn de meest gebruikte, die superieur zijn in slagvastheid bij lage temperaturen, maar ze zijn niet verouderingsbestendig. Dit soort impactmodificator wordt niet gebruikt in kunststof deur- en raamprofielen.
