PVCシステムにおけるADX-600耐衝撃性ACR、CPE、MBSの比較研究

概要:ADX-600は、当社が乳化重合により製造した耐衝撃性ACR樹脂です。この製品は、PVCの耐衝撃性改良剤として機能します。ADX-600インパクトACRは、インパクトACRとさまざまなPVCインパクトモディファイア間のさまざまなパフォーマンスパラメータの比較に従って、CPEおよび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、処理性能、およびより高い費用効果の高い性能を示します。
キーワード:ACR、CPE、MBS、衝撃改質剤、機械的特性

序章

PVCは、世界最大の歩留まりと幅広い適用範囲を備えたユニバーサルプラスチックとして機能します。建材、工業製品、日常使用パイプ、シール材、繊維などの分野で広く利用されています。PVCは、産業部門と民間部門の両方で幅広い用途に対応できる多くの優れた特性を示します。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、応力下での亀裂の急激な拡大を防ぐことはできず、最終的にギャップと亀裂の破裂を形成します。したがって、このような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材料に衝撃改質剤を添加することで克服できます。

優れた耐衝撃性改良剤は、次の優れた特性によって特徴づけられる必要があります。
(1)比較的低いガラス化温度Tg;
(2)耐衝撃性改良剤自体とPVC樹脂との適合性。
(3)衝撃改質剤とPVCの粘度マッチング。
(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はありません。
(5)耐候性と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)、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン三元グラフト共重合体(MBS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)を対象としています。 )。その中で、塩素化ポリエチレン耐衝撃性改良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、プラスチックの押し出しを容易にする方法が一般的な関心事になっています。
当社のインパクトACR製品ADX-600は、CPEおよびMBSに取って代わることができます。PVC溶融物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、加工性を示し、表面は滑らかで美しく、光沢があります。次に、ACR、CPE、MBSを以下の側面で分析しました。

I.PVC衝撃改質剤による強化のメカニズム

塩素化ポリエチレン(CPE)は、PVCマトリックスにネットワーク状に分散した線状分子として機能します。耐衝撃性の原理は、外部からの衝撃に耐えるように、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、引張力の下で変形する傾向があります。これにより、引張方向から30°から45°の角度でブレンドのせん断スリップがトリガーされ、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粘り強さが向上します。外力下での材料の応力降伏の変化を次の図に示します。

p1

ACRとMBSは、一種の「コアシェル」共重合体耐衝撃性改良剤に属しています。そのコアは、低架橋エラストマーとして機能し、粘り強さの向上と耐衝撃性に主要な役割を果たします。そのシェルは、ガラス化温度が高い高分子ポリマーとして機能し、ゴムコアの保護とPVCとの適合性の向上に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あり、「海の島」構造を形成するためにPVCマトリックスに均一に分散させることができます。材料が外部からの衝撃を受けると、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、剥離とキャビティが形成されます。それらの穴が十分に近くに形成されている場合、ゴム粒子間のマトリックス層は、材料の粘り強さを生み出し、高めることができます。耐衝撃性の原理を下図に示します。

証明書

CPE、ACR、MBSは、さまざまな強化メカニズムにより、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され、「海の島」構造を形成し、材料の粘り強さを高めます。加工強度がさらに向上しても、この構造が損なわれることはありません。最高の強化効果は、CPEモディファイアとPVCが一次PVC粒子を包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危険にさらされる可能性があります。したがって、それは処理強度に敏感であり、狭い処理範囲に適用されます。

II。ADX-600インパクトACRとさまざまなPVCインパクトモディファイアのさまざまな特性の比較

1.ベース材料試験式

名前 有機スズ熱安定剤(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 4.0 0.6 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
ノッチ付き片持ち梁からの衝撃 ADX-600 ASTMD256 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
ノッチのない片持ち梁からの衝撃 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/曲げ性(添加量はすべて6phr)

アイテム テスト基準 単位 テクニカルインジケーター(ADX-600) 技術指標(海外からのACR) 技術指標(MBS) テクニカルインジケーター(CPE)
引張弾性率 ASTMD638 MPa 2546.38 2565.35 2500.31 2687.21
引張伸び歩留まり ASTMD638 % 28.38 27.98 26.84 17.69
抗張力 ASTMD638 MPa 43.83 43.62 40.89 49.89
曲げ弾性率 ASTMD790 MPa 2561.11 2509.30 2528.69 2678.29
曲げ強度 ASTMD790 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同じ用量で、当社の製品ADX-600の性能は、海外のMBSおよびACR製品の性能よりも優れています。当社の製品はそれらを同量で置き換えることができます。
②同じ用量で、当社の製品ADX-600の性能はCPEの性能よりもはるかに高いです。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の使用に取って代わることができることが確認されています。具体的な機械的性質を以下に示します。

アイテム テスト基準 単位 技術指標(ADX-600 / 3phr + CPE / 3phr) 技術指標(CPE / 9phr)
ノッチ付き片持ち梁からの衝撃 ASTMD256 KJ / m2 9.92 9.86
ノッチのない片持ち梁からの衝撃 ASTMD256 J / m 97.32 96.98
引張弾性率 ASTMD638 MPa 2250.96 2230.14
引張伸び歩留まり ASTMD638 % 101.25 100.24
抗張力 ASTMD638 MPa 34.87 34.25
曲げ弾性率 ASTMD790 MPa 2203.54 2200.01
曲げ強度 ASTMD790 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。赤い線:ADX-600 / 3phr + CPE / 3phr;青い線:CPE / 9phr

証明書

2つのバランストルクは基本的に同じであり、ADX-600 / 3PHr + CPE / 3PHRによって変更された材料の可塑化はわずかに遅くなりますが、図によると制御可能です。したがって、処理に関しては、3回のADX-600と3回のCPEで、9回のCPEの使用を置き換えることができます。

III。結論

機械的特性および処理挙動におけるADX-600インパクトACRとCPEおよびMBSの比較を通じて、ADX-600の3回投与とCPEの3回投与が9回投与の使用量に取って代わることができるという客観的分析に基づいて次の結論が導き出されました。 CPE。ADX-600の影響ACRは、より優れた包括的なパフォーマンスを示し、その結果得られる製品は、より優れたパフォーマンスとより高い費用効果の高いパフォーマンスを示します。
ADC-600インパクトACRは、コアシェル構造のアクリレート共重合体に属しています。ACRは、MBSに二重結合が含まれていないため、MBSよりも優れた耐候性、耐熱性、および性能と価格の比率を示しています。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。これは、主に硬質および半硬質のPVC製品、特に化学建材やプロファイル、パイプなどの屋外製品に適用されます。パイプフィッティング、ボード、発泡材料など。現在は大量の投与量があり、将来的には大きな発展の可能性がある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