概要：ADX-600は、当社が乳化重合により製造したコアシェル型のアクリル系耐衝撃性樹脂(AIM)です。この製品は、PVC の耐衝撃性改良剤として使用できます。ADX-600 AIM は、AIM とさまざまな PVC 衝撃改質剤の間のさまざまな性能パラメーターの比較に従って、CPE と MBS を置き換えることができます。得られた PVC 製品は、優れた機械的特性、加工性能、および高い費用対効果を示します。
キーワード：AIM、CPE、MBS、衝撃改質剤、機械的性質
序章
PVC は、世界最大の歩留まりと広い適用範囲を持つユニバーサル プラスチックとして機能します。建築材料、工業製品、日常的に使用されるパイプ、シーリング材、繊維などの分野で広く利用されています.PVCは、産業および民生部門の両方で幅広い用途に多くの優れた特性を示しています.ただし、PVC樹脂は脆性材料に属します。その連続ガラス相は、応力下での急激なクラックの拡大を防ぐことができず、最終的にギャップとクラック破裂を形成します。したがって、この種の材料は耐衝撃性に劣ります。ただし、この欠点は、製造および成形プロセス中に PVC 材料に耐衝撃性改良剤を添加することで克服できます。
優れた衝撃改質剤は、次の優れた特性によって特徴付けられる必要があります。
（１）ガラス化温度Ｔｇが比較的低い。
(2) 耐衝撃性改良剤自体の PVC 樹脂との相溶性。
(3) 耐衝撃性改良剤と PVC の粘度の一致。
(4) PVC の見かけの特性および物理的および機械的特性に明らかな悪影響がないこと。
(5) 耐候性、ダイ膨潤性に優れています。
硬質 PVC の一般的な耐衝撃性改良剤には、主に塩素化ポリエチレン (CPE)、アクリレート (ACR)、エチレン-酢酸ビニル共重合体 (EVA)、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン三元グラフト共重合体 (MBS)、およびアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体 (ABS) が含まれます。 ）。その中で、塩素化ポリエチレン衝撃改質剤は中国で広く適用されており、アクリレートもその優れた特性のためにますます採用されています。耐衝撃性を改善し、プラスチックの押出を容易にする方法が一般的な関心事になっています。
当社の AIM 製品 ADX-600 は、CPE と MBS を置き換えることができます。PVCメルトの流動性と熱変形を大幅に改善し、PVCの可塑化を促進します。得られた製品は、高い衝撃強度と優れた耐候性、安定性、加工性を発揮し、滑らかで美しい高光沢の表面を備えています。次に、ACR、CPE、および MBS を次の側面で分析しました。
I. PVC衝撃改質剤による強靭化のメカニズム
塩素化ポリエチレン (CPE) は、網目状に PVC マトリックスに分散した線状分子として機能します。耐衝撃性の原則は、外部からの衝撃に抵抗するために、PVC マトリックス材料に弾性ネットワークを形成することです。このようなネットワークは、張力によって変形する傾向があります。これにより、引張方向から 30° ～ 45° の角度でブレンドのせん断滑りが引き起こされ、せん断帯が形成され、大量の変形エネルギーが吸収され、ブレンド システムの靭性が向上します。外力による材料の応力降伏の変化を次の図に示します。
ACR と MBS は一種の「コアシェル」共重合体衝撃改質剤に属します。そのコアは低架橋エラストマーとして機能し、靭性向上と耐衝撃性に主な役割を果たします。そのシェルは、より高いガラス化温度を持つ高分子ポリマーとして機能し、ゴムのコアを保護し、PVC との相溶性を向上させる上で主な役割を果たします。この種の改質剤粒子は分離が容易で、「海島」構造を形成するように PVC マトリックスに均一に分散できます。材料が外部から衝撃を受けると、弾性率の低いゴム粒子は変形しやすくなります。同時に、材料が高弾性率のPVC変形によって駆動されるため、剥離と空洞が形成されます。これらの穴が十分に密に形成されている場合、ゴム粒子間のマトリックス層が生じ、材料の粘り強さを高めることができます。耐衝撃原理を下図に示します。
CPE、ACR、および MBS は、さまざまな強化メカニズムにより、機械加工強度に対して異なる感度を示します。処理中、ACR および MBS 粒子はせん断作用によって PVC マトリックスに分散し、「海島」構造を形成して材料の強度を高めます。加工強度がさらに上がっても、この構造はなかなか崩れません。最高の強化効果は、CPE モディファイアーと PVC が一次 PVC 粒子を包み込むネットワーク構造にブレンドされている場合にのみ実現できます。ただし、このネットワーク構造は、処理強度の変化により簡単に侵害される可能性があります。したがって、加工強度に敏感で、狭い加工範囲に適用されます。
Ⅱ．ADX-600 AIM とさまざまな PVC 衝撃改質剤のさまざまな特性の比較
1. 基材試験処方
| 名前 | 有機錫熱安定剤 (HTM2010) | ステアリン酸カルシウム | 二酸化チタン | PE-6A | 312 | 炭酸カルシウム | PVC-1000 |
| 投与量/g | 2.0 | 0.7 | 4.0 | 0.6 | 0.2 | 5.0 | 100.0 |
2.衝撃特性
| アイテム | サンプル名 | 試験基準 | 単位 | 添加量(phr) | |||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| ノッチ付きカンチレバー ビームの影響 | ADX-600 | ASTM D256 | KJ/m2 | 5.44 | 6.30 | 7.78 | 8.72 | 9.92 | 12.02 |
| 海外からのACR | 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 | ||
| ノッチのないカンチレバービームによる衝撃 | ADX-600 | J/m | 57.03 | 63.87 | 72.79 | 88.23 | 100.09 | 121.32 | |
| 海外からのACR | 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. 伸縮性・屈曲性（添加量は全て6phr）
| アイテム | 試験基準 | 単位 | テクニカル指標 (ADX-600) | テクニカル指標（海外からのACR） | テクニカル指標(MBS) | テクニカル指標(CPE) |
| 引張弾性率 | ASTM D638 | MPa | 2546.38 | 2565.35 | 2500.31 | 2687.21 |
| 引張伸び降伏 | ASTM D638 | % | 28.38 | 27.98 | 26.84 | 17.69 |
| 抗張力 | ASTM D638 | MPa | 43.83 | 43.62 | 40.89 | 49.89 |
| 曲げ係数 | ASTM D790 | MPa | 2561.11 | 2509.30 | 2528.69 | 2678.29 |
| 曲げ強度 | ASTM D790 | MPa | 67.39 | 65.03 | 66.20 | 69.27 |
分析: 機械的特性に関する上記のデータによると:
① 同一線量下では、海外のMBSやACR製品よりも当社製品ADX-600の性能が優れています。当社の製品はそれらを同等の量で交換できます。
②同じ線量で、当社製品ADX-600の性能はCPEの性能よりはるかに高い。複数のテストに基づいて、ADX-600 の 3 回の投与と CPE の 3 回の投与が、9 回の CPE の使用を置き換えることができることが検証されています。具体的な機械的性質を以下に示します。
| アイテム | 試験基準 | 単位 | テクニカル指標(ADX-600/3phr+CPE/3phr) | テクニカル指標(CPE/9phr) |
| ノッチ付きカンチレバー ビームの影響 | ASTM D256 | KJ/m2 | 9.92 | 9.86 |
| ノッチのないカンチレバービームによる衝撃 | ASTM D256 | J/m | 97.32 | 96.98 |
| 引張弾性率 | ASTM D638 | MPa | 2250.96 | 2230.14 |
| 引張伸び降伏 | ASTM D638 | % | 101.25 | 100.24 |
| 抗張力 | ASTM D638 | MPa | 34.87 | 34.25 |
| 曲げ係数 | ASTM D790 | MPa | 2203.54 | 2200.01 |
| 曲げ強度 | ASTM D790 | MPa | 60.96 | 60.05 |
4.処理アクション
下の図は、レオロジー曲線を示しています。赤線: ADX-600/3phr+CPE/3phr;青線：CPE/9phr
両者のバランストルクは基本的に同じであり、ADX-600/3PHr +CPE/3PHR で改質した材料の可塑化は若干遅くなりますが、図によると制御の範囲内です。したがって、処理に関しては、ADX-600 の 3 回の投与と CPE の 3 回の投与で、9 回の CPE の使用を置き換えることができます。
III.結論
ADX-600 AIM と CPE および MBS の機械的特性および加工挙動を比較することにより、客観的な分析に基づいて、ADX-600 の 3 回投与と CPE の 3 回投与が CPE の 9 回投与の使用に取って代わることができるという次の結論が導き出されました。 .ADX-600 AIM は総合性能が向上し、その結果、製品の性能と費用対効果が向上します。
ADC-600 AIM は、コアシェル構造を持つアクリル共重合体に属します。ACR は二重結合を含まないため、MBS よりも優れた耐候性、熱安定性、性能対価格比を示します。さらに、ACR は、広い処理範囲、速い押出速度、簡単な制御などの利点も示します。主に硬質および半硬質の PVC 製品、特にプロファイル、パイプなどの化学建材および屋外製品に適用されます。パイプ継手、ボード、発泡材料など。現在は大量の投与量と将来の巨大な開発の可能性を備えた一種の衝撃改質剤として機能します。
投稿時間: 2022 年 6 月 20 日