Srovnávací výzkum akrylového rázového modifikátoru ADX-600, CPE a MBS v systému PVC

Abstraktní:ADX-600 je akrylová pryskyřice modifikující rázovou houževnatost s jádrem a obalem (AIM) vyráběná naší společností emulzní polymerací.Produkt může sloužit jako modifikátor rázové houževnatosti pro PVC.ADX-600 AIM může nahradit CPE a MBS podle srovnání různých výkonnostních parametrů mezi AIM a různými modifikátory nárazu PVC.Výsledné produkty z PVC vykazují vynikající mechanické vlastnosti, výkonnost při zpracování a vyšší nákladově efektivní výkon.
klíčové slovo:AIM, CPE, MBS, modifikátor rázové houževnatosti, mechanické vlastnosti

Úvod

PVC slouží jako univerzální plast s největší výtěžností a širokým aplikačním rozsahem na světě.Je široce používán v aspektech, jako jsou stavební materiály, průmyslové výrobky, denně používané trubky, těsnicí materiály, vlákna atd. PVC vykazuje mnoho vynikajících vlastností pro široké použití v průmyslovém i občanském sektoru.PVC pryskyřice však patří ke křehkým materiálům.Jeho souvislá skelná fáze nemůže zabránit drastickému rozšiřování trhlin pod napětím a nakonec vytváří mezery a praskliny.Proto tento druh materiálu vykazuje špatnou odolnost proti nárazu.Tento nedostatek však lze překonat přidáním modifikátoru rázové houževnatosti do PVC materiálů během jejich výrobního a lisovacího procesu.

Dobré modifikátory nárazu by se měly vyznačovat následujícími vynikajícími vlastnostmi:
(1) relativně nízká vitrifikační teplota Tg;
(2) kompatibilita samotného modifikátoru rázové houževnatosti s PVC pryskyřicí;
(3) přizpůsobení viskozity modifikátorů rázové houževnatosti s PVC;
(4) Žádný zjevný nepříznivý vliv na zdánlivé vlastnosti a fyzikální a mechanické vlastnosti PVC;
(5) Dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům a bobtnání formy.

Mezi běžné modifikátory rázové houževnatosti pro tvrdé PVC patří hlavně chlorovaný polyethylen (CPE), akrylát (ACR), kopolymer etylen-vinylacetát (EVA), ternární roubovaný kopolymer methylmethakrylát-butadien-styren (MBS) a kopolymer akrylonitril-butadien-styren (ABS ).Mezi nimi je v Číně široce používán modifikátor rázové houževnatosti chlorovaný polyethylen a akrylát je také stále více přijímán kvůli svým vynikajícím vlastnostem.Stalo se obecným zájmem, jak zlepšit odolnost proti nárazu a usnadnit vytlačování plastů.
Náš AIM produkt ADX-600 může nahradit CPE a MBS.Může výrazně zlepšit tekutost a tepelnou deformaci taveniny PVC a tím usnadnit plastifikaci PVC.Výsledné produkty vykazují vysokou rázovou houževnatost a dobrou odolnost proti povětrnostním vlivům, stabilitu a zpracovatelnost s hladkým, krásným a vysoce lesklým povrchem.Dále jsme analyzovali ACR, CPE a MBS v následujících aspektech.

I. Mechanismus zpevnění pomocí modifikátorů houževnatosti PVC

Chlorovaný polyethylen (CPE) slouží jako lineární molekuly rozptýlené v PVC matrici v síťové formě.Principem odolnosti proti nárazu je vytvoření elastické sítě v materiálu matrice z PVC tak, aby odolala vnějšímu nárazu.Taková síť je náchylná k deformaci působením tahové síly.To spustí smykový prokluz směsi pod úhlem 30° až 45° od směru tahu, čímž se vytvoří smykový pás, absorbuje velké množství deformační energie a zvýší houževnatost systému směsi.Změny v průtažnosti materiálu při působení vnější síly jsou znázorněny na následujících obrázcích.

p1

ACR a MBS patří k jakémusi modifikátoru rázové houževnatosti kopolymeru „core-shell“.Jeho jádro slouží jako nízko zesíťovaný elastomer, který hraje hlavní roli ve zvýšení pevnosti a odolnosti proti nárazu.Jeho plášť slouží jako vysokomolekulární polymer s vyšší teplotou vitrifikace, který hraje hlavní roli při ochraně pryžového jádra a zlepšení kompatibility s PVC.Tento druh částic modifikátoru se snadno odděluje a lze je rovnoměrně rozptýlit do PVC matrice tak, aby vytvořily strukturu „mořského ostrova“.Když je materiál vystaven vnějšímu nárazu, částice pryže s nízkým modulem jsou náchylné k deformaci.Současně se vytvoří rozpojení a dutina, protože materiál je poháněn deformací PVC s vysokým modulem.Pokud jsou tyto otvory vytvořeny dostatečně blízko, vrstva matrice mezi částicemi pryže může poskytnout a zvýšit pevnost materiálu.Princip odolnosti proti nárazu je znázorněn na obrázku níže.

osvědčení

CPE, ACR a MBS vykazují různou citlivost na pevnost při obrábění v důsledku jejich různého zpevňovacího mechanismu.Během zpracování jsou částice ACR a MBS distribuovány v matrici PVC prostřednictvím smykového působení, čímž se vytváří struktura „mořského ostrova“ a tím se zvyšuje houževnatost materiálu.I když se pevnost zpracování dále zvýší, tato struktura nebude snadno narušena.Nejlepšího ztužujícího účinku lze dosáhnout pouze tehdy, když se modifikátor CPE a PVC smíchají do síťové struktury, která obklopuje primární částice PVC.Tato struktura sítě však může být snadno narušena v důsledku změn intenzity zpracování.Proto je citlivý na intenzitu zpracování a vztahuje se na úzký rozsah zpracování.

II.Porovnání různých vlastností mezi ADX-600 AIM a různými modifikátory nárazu PVC

1. Vzorec pro testování základního materiálu

název Organocínový tepelný stabilizátor (HTM2010) Stearát vápenatý Oxid titaničitý PE-6A 312 Uhličitan vápenatý PVC-1000
Dávkování/g 2,0 0,7 4,0 0,6 0,2 5,0 100,0

2. Vlastnost dopadu

Položky Ukázková jména Testovací standardy Jednotky Množství aditiva (phr)
3 4 5 6 7 8
Náraz Z Vrubového Konzolového Trámu ADX-600 ASTM D256 KJ/m2 5.44 6.30 7,78 8,72 9,92 12.02
AČR Z cizích zemí KJ/m2 4.62 5.01 7,68 8.51 9,63 11,85
MBS KJ/m2 5.32 5.39 7.52 8,68 9,78 11,99
CPE KJ/m2 3.54 4.25 5.39 6.32 7.01 8,52
Náraz konzolového nosníku bez zářezů ADX-600 J/m 57,03 63,87 72,79 88,23 100,09 121,32
AČR Z cizích zemí J/m 46,31 50,65 72,55 85,87 97,92 119,25
MBS J/m 53,01 62.07 71,09 87,84 99,86 120,89
CPE J/m 21.08 37,21 47,59 59,24 70,32 82,21

3. Vlastnosti natahování / ohýbání (všechno množství přísady je 6 phr)

Položky Testovací standardy Jednotky Technické indikátory (ADX-600) Technické ukazatele (ACR ze zahraničních zemí) Technické indikátory (MBS) Technické indikátory (CPE)
Modul pružnosti v tahu ASTM D638 MPa 2546,38 2565,35 2500,31 2687,21
Výtěžek protažení v tahu ASTM D638 % 28,38 27,98 26,84 17,69
Pevnost v tahu ASTM D638 MPa 43,83 43,62 40,89 49,89
Modul ohybu ASTM D790 MPa 2561,11 2509,30 2528,69 2678,29
Pevnost v ohybu ASTM D790 MPa 67,39 65,03 66,20 69,27

Analýza: Podle výše uvedených údajů o mechanických vlastnostech:
① Při stejných dávkách je výkon našeho produktu ADX-600 lepší než u produktů MBS a ACR z cizích zemí.Náš produkt je může nahradit ve stejném množství.
② Při stejných dávkách je výkon našeho produktu ADX-600 mnohem vyšší než u CPE.Na základě několika testů bylo ověřeno, že 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE mohou nahradit použití 9 dávek CPE.Specifické mechanické vlastnosti jsou znázorněny následovně.

Položky Testovací standardy Jednotky Technické indikátory (ADX-600/3phr+CPE/3phr) Technické indikátory (CPE/9phr)
Náraz Z Vrubového Konzolového Trámu ASTM D256 KJ/m2 9,92 9,86
Náraz konzolového nosníku bez zářezů ASTM D256 J/m 97,32 96,98
Modul pružnosti v tahu ASTM D638 MPa 2250,96 2230,14
Výtěžek protažení v tahu ASTM D638 % 101,25 100,24
Pevnost v tahu ASTM D638 MPa 34,87 34,25
Modul ohybu ASTM D790 MPa 2203,54 2200,01
Pevnost v ohybu ASTM D790 MPa 60,96 60,05

4. Akce zpracování
Níže uvedený diagram ukazuje reologickou křivku.Červená čára: ADX-600/3phr+CPE/3phr;modrá čára: CPE/9phr

osvědčení

Vyvažovací momenty obou jsou v podstatě stejné a plastifikace materiálu upraveného ADX-600/3PHr +CPE/3PHR je o něco pomalejší, ale pod kontrolou podle obrázku.Z hlediska zpracování tedy 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE mohou nahradit použití 9 dávek CPE.

III.Závěry

Prostřednictvím srovnání mezi ADX-600 AIM a CPE a MBS v mechanických vlastnostech a chování při zpracování byl na základě objektivní analýzy vyvozen následující závěr, že 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE mohou nahradit použití 9 dávek CPE. .ADX-600 AIM vykazuje lepší komplexní výkon, jehož výsledné produkty vykazují lepší výkon a vyšší nákladově efektivní výkon.
ADC-600 AIM patří k akrylátovému kopolymeru se strukturou jádro-plášť.ACR vykazuje lepší odolnost proti povětrnostním vlivům, tepelnou stabilitu a poměr výkonu a ceny než MBS, protože první z nich neobsahuje dvojnou vazbu.Kromě toho ACR také vykazuje výhody širokého rozsahu zpracování, vysoké rychlosti vytlačování, snadného ovládání atd. Aplikuje se především do tvrdých a polotvrdých PVC výrobků, zejména na chemické stavební materiály a venkovní produkty, jako jsou profily, trubky, potrubní tvarovky, desky, pěnové hmoty atd. Slouží jako jakýsi modifikátor nárazu s velkým dávkováním v současnosti a obrovským rozvojovým potenciálem do budoucna.


Čas odeslání: 20. června 2022