Classificação e seleção do modificador de PVC
De acordo com as características de função e modificação do modificador de PVC, ele pode ser dividido em seis grupos
① Modificador de impacto de alta eficiência: usado em mistura opaca resistente ao impacto.
② Modificador de impacto transparente: este modificador é usado quando as propriedades ópticas e de impacto são necessárias.
③ Modificador de deformação a quente: usado para melhorar a faixa de temperatura de processamento da mistura de PVC.
④ Modificador comum: usado para melhorar a resistência ao impacto, força de alta temperatura e flexibilidade de baixa temperatura.
⑤ Modificador resistente às intempéries: este modificador pode ser usado em aplicações externas para prevenir a fotodegradação ultravioleta.
⑥ Auxiliares de processamento: melhoram as propriedades de fusão do PVC reduzindo o tempo de fusão.
1 modificador de impacto de alta eficiência
Modificadores de impacto de alta eficácia, como ABS e MBS, têm efeito sinérgico na melhoria da resistência ao impacto do PVC. Portanto, adicionar uma pequena quantidade de modificador ao PVC pode obter alta resistência ao impacto e aumentar a flexibilidade do PVC, sem alterar obviamente as propriedades mecânicas da mistura. O peso molecular do PVC determina a quantidade de modificador de impacto. Quanto maior for o peso molecular, menos modificador será necessário. O uso final do produto determina o peso molecular necessário da mistura de PVC. Por exemplo, o PVC de baixo peso molecular é mais bem processado pelo método de molde vivo; O PVC de alto peso molecular é processado por extrusão tubular. As aplicações típicas de modificadores de impacto de alta eficiência são para tubos de PVC, misturas de moldagem por injeção e filmes e folhas opacas laminadas.
2 modificador de impacto transparente
Como modificador opaco, o modificador de impacto transparente pode fornecer algumas propriedades adicionais na mistura de PVC, como propagação de luz, névoa leve e índice de amarelecimento. Possui baixo índice de refração e mudança de cor. No processo de emulsão para preparar modificadores ABS e MBS, as propriedades ópticas necessárias para manter a transparência são obtidas por Equing, o índice de refração de PVC e modificador. Ao controlar o tamanho de partícula da matriz de borracha na faixa de distribuição estreita de 1000-3000 a, o efeito de resistência ao impacto foi obtido; O equilíbrio de compatibilidade / incompatibilidade (resistência ao impacto) foi obtido pelos parâmetros de solubilidade de s / an enxertados ou MMA / s. As aplicações típicas desse tipo de modificador são filmes transparentes calandrados, folhas de embalagem e garrafas de PVC soprado.
3 modificador de deformação a quente
O modificador de deformação térmica pode melhorar a temperatura de serviço térmico eficaz do PVC. Cada adição de modificador pode melhorá-lo. A adição de modificador de deformação por calor ao PVC também pode aumentar a rigidez e minimizar o efeito na resistência à tração, mas geralmente enfraquece a resistência ao impacto. Este tipo de modificador é geralmente feito de α- multicomponente. É composto de metilestireno / acrilonitrila (AMSAN) ou glutaimida. Para o polímero AMS, a deformabilidade térmica do PVC é aumentada devido ao impedimento estérico do grupo metil ligado ao estireno. Devido à sua estrutura heterocíclica, o polímero de glutaimida pode aumentar a rigidez da cadeia polimérica, aumentando assim a deformabilidade térmica da matriz de PVC. A aplicação do modificador de deformação a quente inclui painel de parede de vinil, perfil resistente ao calor e folha de forro de instrumento automotivo que precisa de firmeza de moldagem.
4 modificador comum
O modificador comum é um modificador semiduro para mistura de PVC semiduro, e é um modificador ABS típico, que contém menos butadieno e mais poli (s / an) totalmente rígido contínuo. Esses modificadores têm duas fases de rigidez e borracha, que pode fazer com que a mistura semidura tenha muitas propriedades. O s / an rígido de alto peso molecular tem propriedades de conformação a quente e boa taxa de retenção. Os usos típicos do modificador comum incluem a folha do painel de instrumentos do automóvel, o material da placa de cobertura do ABS do compartimento de bagagem e o perfil do automóvel.
5 modificador à prova de intempéries
Resistente às intempéries e modificador de impacto evita a degradação da luz ultravioleta. Como o MBS e o ABS, os modificadores de butadieno não são adequados para uso externo, a menos que tenham uma camada à prova de UV na camada externa. Na parte de cadeia dupla do butadieno, os raios ultravioleta podem quebrar o esqueleto da cadeia de carbono insaturada e tornar a modificação frágil por oxidação e outras reações de degradação. O modificador com forte resistência a UV é semelhante ao MBS e ABS, mas eles têm acrilato ou 2-etil-hexil acrilato como fase de conexão. A cadeia polimérica desses componentes não contém cadeia dupla e não há ponto de partida para a reação de degradação. Esse tipo de modificador é normalmente chamado de modificador do sistema de ácido acrílico e é usado principalmente em painéis de parede de PVC, perfis de janela e outras aplicações que precisam ser resistentes às intempéries. Eles têm alguma resistência ao impacto quando são usados ao ar livre, mas o efeito não é tão eficaz quanto o ABS ou MBS.
Outro modificador à prova de intempéries que pode ser usado ao ar livre é o CPE (polietileno clorado). O agente de modificação não é muito eficaz e o efeito de modificação não é muito bom. A tenacidade da matriz de PVC é aumentada por um mecanismo semelhante à plastificação (ou uma rede que passa entre si).
6 auxiliares de processamento
As propriedades de fusão e fusão podem ser aumentadas adicionando auxiliares de processamento ao complexo de PVC. Os auxiliares de processamento típicos são polímeros com peso molecular muito alto, como mma / ea, estireno, MMA / S / an ou S / an, etc. É usado principalmente na mistura de PVC, e sua dosagem é geralmente de 1 parte ou menos para Mistura seca de PVC. A função do produto é promover a fusão da mistura aumentando o atrito entre o PVC e a superfície interna do metal do equipamento de mistura. Na espuma de PVC, é muito eficaz controlar a viscosidade de fusão do PVC devido ao alto peso molecular poli (SAN) e poli MMA / S / an. Na indústria de plásticos, esses diferentes modificadores são responsáveis por seus respectivos papéis, sendo necessária a resistência ao impacto de cada polímero específico. O modificador pode ser selecionado corretamente apenas comparando a fluidez, custo, estabilidade e controle de tamanho de partícula.
Propriedades e uso do modificador de PVC
Atualmente, o CPE é usado principalmente como agente de PVC resistente ao impacto na China, enquanto MBS e ACR (copolímeros de acrilato) são usados principalmente no exterior, ABS (copolímero de acrilonitrila butadieno estireno) e EVA (copolímero de etileno acetato de vinila) ainda são usados. A resina MBS é um tipo de modificador de impacto com excelentes propriedades abrangentes, principalmente de transparência e coordenação.
A comparação específica é a seguinte:
Transparência: MBS> ACR> CPE, EVA
Processabilidade: MBS, acr> cpe> eva
Compatibilidade: MBS> ACR> CPE> EVA
A resina MBS tem melhor resistência ao impacto do que o EVA, mas é pior do que ACR, CPE e ABS. O MBS está próximo do ABS em resistência às intempéries, mas inferior aos outros três. O MBS em estabilidade leve e térmica também é próximo ao ABS, mas inferior ao acr. e CPE. Deve ser enfatizado que a resina MBS desempenha um papel importante no processamento de produtos de resina de PVC transparente, que não podem ser substituídos. A resina MBS pode melhorar a resistência ao impacto do PVC em 5-6 vezes, e o efeito da resistência à tração e do alongamento é muito pequeno.
O modificador de impacto do PVC também pode ser considerado como plastificante, e o modificador de impacto usado para a resina de PVC é o seguinte:
(1) CPE
CPE é o principal modificador de impacto na China, especialmente na produção de tubos e perfis de PVC, a maioria das fábricas usa CPE. A quantidade de adição é geralmente de 5-15. O CPE pode ser usado em conjunto com outros agentes de endurecimento, como borracha, EVA, etc., que tem melhor efeito, mas os aditivos de borracha não resistem ao envelhecimento.
Seleção do modificador de impacto para CPE
1) Os modelos de CPE na China são geralmente identificados por 135a, 140B, 239c, etc., entre os quais os primeiros dígitos 1 e 2 representam o tamanho da cristalinidade residual (valor TAC), 1 representa o valor TAC de 0-10%, 2 representa Valor TAC> 10%, o segundo e o terceiro dígitos indicam o conteúdo de cloro, por exemplo, 35 para o conteúdo de cloro e ABC para o último dígito, que é usado para indicar o peso molecular do PE das matérias-primas. A é o maior e C é o mínimo.
2) A influência do peso molecular: CPE tem o maior peso molecular e grande viscosidade de fusão. Sua viscosidade é a que mais combina com o PVC, e o melhor efeito de dispersão é no PVC, que pode formar uma rede ideal como a forma de dispersão. Portanto, o material do tipo CPE A é geralmente selecionado como modificador do PVC.
3) Valor TAC: o valor TAC indica o conteúdo de cristal PE e amorfo na molécula de CPE, que reflete a distribuição dos átomos de cloro na molécula de CPE até certo ponto. O valor de TAC mais alto significa que o segmento de corrente de PE cristaliza mais, enquanto o segmento de corrente de PE tem baixa compatibilidade com PVC. Se o valor do TAC for pequeno, o CPE com PVC tem boa compatibilidade. CPE com valor de TAC inferior a 5 é geralmente selecionado como modificador de impacto.
As notas do CPE são desiguais e existem dois tipos de CPE insatisfatório. Um é causado pela falta de condições técnicas em algumas fábricas e processo de cloração retrógrado. O outro é diretamente misturado com uma certa quantidade de carbonato de cálcio ou pó de talco no CPE puro para conduzir uma competição desleal. No processo de PVC, esses pobres CPE são usados como modificadores para o processamento de PVC. Para fazer com que os produtos de PVC atinjam o objetivo de anti impacto e tenacificação, a quantidade de CPE irá inevitavelmente aumentar, o que levará ao aumento do tempo de plastificação e diminuição do torque de equilíbrio, aumentando assim o tempo para atingir o torque de equilíbrio. Tudo isso reduzirá o desempenho abrangente do produto e aumentará a taxa de refugo. Portanto, é evidente que o uso de CPE barato, mas inferior, reduz ou aumenta o custo de produção!
(2) ACR
Alias: auxiliares de processamento de PVC, plastificante de polímero sólido de PVC
Componentes principais: metilacrilato, acrilato, etc.
Caráter: o produto é um pó branco, viscosidade 0,2-13,5, taxa de passagem da peneira de 40 mesh é mais de 99,0, densidade aparente é 0,35-0,55, conteúdo de voláteis é menor que 1,5
Função:
1. Tem boa compatibilidade e boa dispersão com PVC e é embrulhado com cadeia molecular de PVC para promover a plastificação de fusão do PVC, reduzir efetivamente a temperatura de fusão do PVC e melhorar a resistência aos climas dos produtos com base na pequena economia de energia ;
2. Pode alterar o comportamento reológico do derretimento de PVC, melhorar a fluidez do material de PVC e torná-lo mais fácil de extrudar e garantir a estabilidade do processamento de longo prazo;
3. Pode melhorar a resistência à fusão do material de PVC, evitar fratura por fusão, resolver problemas de superfície como pele de tubarão e melhorar a qualidade interna e o brilho da superfície dos produtos;
4. Pode prevenir eficazmente a flutuação de pressão e cicatrizes de fluxo causadas por extrusão e moldagem por injeção, e efetivamente evitar problemas de superfície como ondulação e cruzamento de zebra;
5. Pode melhorar o brilho da superfície do produto, devido à plastificação uniforme, e também pode ajudar a melhorar a resistência à tração, resistência ao impacto, alongamento na ruptura e outras propriedades mecânicas dos produtos;
6. Pode reduzir significativamente a deposição de vários aditivos, como estabilizante, pigmento, pó de cálcio e outros produtos em processo.
7. O regulador de espuma pode ajustar efetivamente a densidade e o tamanho do buraco da bolha e pode melhorar muito a resistência à fusão do material de PVC, assim, envolver efetivamente o gás da espuma, formar uma estrutura de favo de mel uniforme, evitar que o gás escape e reduzir o produto densidade;
8. Boa propriedade de remoção de metal, porque pertence a material polimérico, não causará problemas de precipitação como lubrificantes.
Classificação:
De acordo com a diferença de viscosidade, ela pode ser dividida em: baixa viscosidade, média viscosidade e alta viscosidade; A baixa viscosidade é 0,2-4,0, que geralmente é usada com filme transparente, folha, etc; Viscosidade média de 4,0 a 11,0, geralmente usada para perfis, tubos, tubos, tubos, etc; A viscosidade geral de alta viscosidade é 11,0-13,5, que geralmente é usada para placa de espuma, plástico de madeira espumado, etc.
De acordo com as diferentes funções, ele pode ser dividido em: auxiliares de processamento comuns (como hf-401, 175, 20, 801, etc.) e reguladores de espumação (como hf-90, 901, 922, 921, etc.) ; Na China, os reguladores de espuma geralmente se referem a auxiliares de processamento de acrilato com viscosidade superior a 10,0 ou superior a 11,0, e a dosagem de referência é 4,0-12,0 partes ou mais; Os auxiliares de processamento comuns incluem condicionador de espuma, auxiliares de processamento de lubrificação e auxiliares de processamento em geral, com dosagem de referência de 0,5-2,5 partes.
O produto pode ser usado em combinação com estabilizante, lubrificantes internos e externos, enchimentos, pigmentos, etc., e o efeito sinérgico é melhor sem reações adversas. As propriedades dos produtos usados de acordo com a dosagem foram melhoradas obviamente, o efeito não é significativamente melhorado, até mesmo faz com que a resistência de fusão seja muito grande, a fluidez de processamento torna-se pobre, os produtos ficam amarelos, etc.
(3) MBS
A resina MBS é um copolímero ternário de metacrilato de metila (m), butadieno (b), estireno (s), que é usado principalmente no processamento e conformação de PVC. Pode melhorar sua resistência ao impacto na premissa das características inerentes não destrutivas da resina de PVC. A transmitância dos produtos pode chegar a 90%. Transparência e resistência ao envelhecimento por UV são as vantagens notáveis.
MBS é um endurecedor da estrutura do núcleo-casca. O revestimento externo é MMA, o núcleo interno é borracha, o revestimento é compatível (MMA: boa compatibilidade com a matriz de aplicação), núcleo: Borracha (borracha de butadieno é usada para absorver impactos), o produto é um pó amorfo branco, as partículas são uniformes, possuem boa estabilidade química e propriedades termoplásticas, são insolúveis em água e etanol, podendo ser expandidos em butanona e triclorometano.
O MBS, como um dos modificadores de impacto mais importantes do PVC, possui parâmetros de solubilidade de 94-9,5, que é próximo ao parâmetro de solubilidade do PVC, por isso tem boa compatibilidade com o PVC. Sua maior característica é que produtos transparentes podem ser feitos após a adição de PVC. Geralmente, 10-17 partes de PVC podem aumentar a resistência ao impacto em 6-15 vezes, mas quando o conteúdo de MBS é superior a 30 partes, a resistência ao impacto do PVC diminuirá. MBS tem boa propriedade de impacto, boa transparência e transmitância de luz de mais de 90%. Ao mesmo tempo, tem pouca influência sobre outras propriedades da resina, como resistência à tração e alongamento na ruptura. O MBS tem um preço alto e é frequentemente usado em combinação com outros modificadores de impacto, como EAV, CPE, SBS, etc. O MBS não é bom em resistência ao calor e pobre em resistência às intempéries. Não é adequado para uso de longo prazo ao ar livre. Geralmente, não é usado como modificador de impacto para a produção de perfis de portas e janelas de plástico.
As marcas comumente usadas de MBS são: romenhas 2620, Korea LG EM500, Zhongyuan m521701, etc.
(4) ABS
ABS é um copolímero ternário de estireno (40% - 50%), butadieno (25% - 30%), acrilonitrila (25% - 30%), usado principalmente como plásticos de engenharia e modificação de impacto de PVC. O efeito da modificação de impacto de baixa temperatura também é bom. Quando o conteúdo de ABS atinge 50 partes, a resistência ao impacto do PVC pode ser equivalente à do ABS puro. A quantidade de ABS é geralmente de 5-20 partes e a resistência às intempéries do ABS é baixa, o que não é adequado para produtos de longo prazo para uso externo. Geralmente não é usado como modificador de impacto para a produção de perfis de portas e janelas de plástico.
(5) EVA
EVA é um copolímero de etileno e acetato de vinila. A introdução do acetato de vinila altera a cristalinidade do polietileno. O conteúdo de acetato de vinila é pobre e o índice de refração de EVA e PVC é diferente, por isso é difícil obter produtos transparentes. Portanto, o EVA é frequentemente usado com outras resinas resistentes ao impacto. A quantidade adicionada de EVA é inferior a 10 partes.
Além disso, o modificador de impacto de borracha também é um endurecedor com excelente desempenho. As principais variedades são: EPR, EPDM, NBR e SBR, borracha natural, cis-sbr, neoprene, poliisobutileno e borracha de butadieno. EPR, EPDM e NBR são os mais comumente usados, que são superiores em resistência ao impacto de baixa temperatura, mas não são resistentes ao envelhecimento. Este tipo de modificador de impacto não é usado em perfis de portas e janelas de plástico.
