Clasificación y selección del modificador de PVC.
Según la función y las características de modificación del modificador de PVC, se puede dividir en seis grupos
① Modificador de impacto de alta eficiencia: utilizado en mezclas opacas resistentes a los impactos.
② Modificador de impacto transparente: este modificador se utiliza cuando se requieren propiedades ópticas y de impacto.
③ Modificador de deformación en caliente: se utiliza para mejorar el rango de temperatura de procesamiento de la mezcla de PVC.
④ Modificador común: se utiliza para mejorar la resistencia al impacto, la resistencia a altas temperaturas y la flexibilidad a bajas temperaturas.
⑤ Modificador resistente a la intemperie: este modificador se puede utilizar en aplicaciones al aire libre para evitar la fotodegradación ultravioleta.
⑥ Coadyuvantes de proceso: mejoran las propiedades de fusión del PVC reduciendo el tiempo de fusión.
1 modificador de impacto de alta eficiencia
Los modificadores de impacto de alta eficacia, como ABS y MBS, tienen un efecto sinérgico en la mejora de la resistencia al impacto del PVC. Por lo tanto, agregar una pequeña cantidad de modificador al PVC puede obtener una alta resistencia al impacto y aumentar la flexibilidad del PVC, sin cambiar obviamente las propiedades mecánicas de la mezcla. El peso molecular del PVC determina la cantidad de modificador de impacto. Cuanto mayor es el peso molecular, se necesita menos modificador. El uso final del producto determina el peso molecular requerido de la mezcla de PVC. Por ejemplo, el PVC de bajo peso molecular se procesa mejor mediante el método del molde vivo; El PVC de alto peso molecular se procesa mediante extrusión tubular. Las aplicaciones típicas de los modificadores de impacto de alta eficiencia son para tuberías de PVC, mezclas de moldeo por inyección y películas y láminas opacas enrolladas.
2 modificador de impacto transparente
Como modificador de opacidad, el modificador de impacto transparente puede proporcionar algunas propiedades adicionales en la mezcla de PVC, como la propagación de la luz, la niebla ligera y el índice de amarillez. Tiene bajo índice de refracción y cambio de color. En el proceso de emulsión para preparar modificadores de ABS y MBS, las propiedades ópticas necesarias para mantener la transparencia se logran equiparando el índice de refracción del PVC y el modificador. Controlando el tamaño de partícula de la matriz de caucho en el estrecho intervalo de distribución de 1000-3000 a, se obtuvo el efecto de resistencia al impacto; El balance de compatibilidad / incompatibilidad (resistencia al impacto) se obtuvo mediante los parámetros de solubilidad de s / an o MMA / s injertados. Las aplicaciones típicas de este tipo de modificador son películas calandradas transparentes, láminas de embalaje y botellas de PVC soplado.
3 modificador de deformación en caliente
El modificador de deformación térmica puede mejorar la temperatura efectiva de servicio térmico del PVC. Cada adición de modificador puede mejorarlo. La adición de un modificador de deformación por calor al PVC también puede aumentar la rigidez y minimizar el efecto sobre la resistencia a la tracción, pero a menudo debilita la resistencia al impacto. Este tipo de modificador generalmente se compone de α-multicomponente. Está compuesto de metilestireno / acrilonitrilo (AMSAN) o glutaimida. Para el polímero AMS, la deformabilidad térmica del PVC aumenta debido al impedimento estérico del grupo metilo unido al estireno. Debido a su estructura heterocíclica, el polímero de glutaimida puede aumentar la rigidez de la cadena del polímero, aumentando así la deformabilidad térmica de la matriz de PVC. La aplicación del modificador de deformación en caliente incluye un panel de pared de vinilo, un perfil resistente al calor y una hoja de revestimiento de instrumentos de automoción que necesita solidez de moldeo.
4 modificador ordinario
El modificador común es un modificador semiduro para la mezcla de PVC semiduro, y es un modificador ABS típico, que contiene menos butadieno y más poli (s / an) completamente rígido sin romper. Estos modificadores tienen dos fases de rigidez y goma, lo que puede hacer que la mezcla semidura tenga muchas propiedades. El s / an rígido de alto peso molecular tiene las propiedades de conformación en caliente y buena tasa de retención. Los usos típicos del modificador ordinario incluyen la hoja del panel de instrumentos del automóvil, el material de la placa de cubierta ABS del maletero y el perfil del automóvil.
5 modificador resistente a la intemperie
El modificador de impacto y resistente a la intemperie es para prevenir la degradación de la luz ultravioleta. Como MBS y ABS, los modificadores de butadieno no son adecuados para uso en exteriores a menos que tengan una capa a prueba de rayos UV en la capa exterior. En la parte de cadena doble del butadieno, los rayos ultravioleta pueden romper el esqueleto de la cadena de carbono insaturado y hacer que la modificación sea frágil por oxidación y otras reacciones de degradación. El modificador con fuerte resistencia a los rayos UV es similar a MBS y ABS, pero tienen acrilato o acrilato de 2-etil-hexilo como fase de conexión. La cadena de polímero de estos componentes no contiene cadena doble y no existe un punto de partida de reacción de degradación. Este tipo de modificador generalmente se denomina modificador del sistema de ácido acrílico y se utiliza principalmente en paneles de pared de PVC, perfiles de ventanas y otras aplicaciones que deben ser resistentes a la intemperie. Tienen cierta resistencia al impacto cuando se usan en exteriores, pero el efecto no es tan efectivo como el ABS o MBS.
Otro modificador resistente a la intemperie que se puede utilizar en exteriores es el CPE (polietileno clorado). El agente de modificación no es muy eficaz y el efecto de modificación no es muy bueno. La tenacidad de la matriz de PVC aumenta mediante un mecanismo similar a la plastificación (o una red que se cruza entre sí).
6 ayudas tecnológicas
Las propiedades de fusión y fusión se pueden aumentar agregando coadyuvantes de procesamiento al complejo de PVC. Los coadyuvantes de procesamiento típicos son polímeros con un peso molecular muy alto, como mma / ea, estireno, MMA / S / an o S / an, etc. Se utiliza principalmente en aditivos de PVC, y su dosificación es generalmente de 1 parte o menos para Mezcla seca de PVC. La función del producto es promover la fusión de la mezcla aumentando la fricción entre el PVC y la superficie interna del metal del equipo de mezcla. En la espumación de PVC, es muy eficaz controlar la viscosidad de fusión del PVC debido al poli (SAN) de alto peso molecular y al poli MMA / S / an. En la industria del plástico, estos diferentes modificadores son responsables de sus respectivos roles y se requiere la resistencia al impacto de cada polímero específico. El modificador se puede seleccionar correctamente solo comparando el control de fluidez, costo, estabilidad y tamaño de partícula.
Propiedades y uso del modificador de PVC
En la actualidad, el CPE se utiliza principalmente como agente resistente al impacto de PVC en China, mientras que MBS y ACR (copolímeros de acrilato) se utilizan principalmente en el extranjero, ABS (copolímero de acrilonitrilo butadieno estireno) y EVA (copolímero de etileno acetato de vinilo) todavía se utilizan. La resina MBS es una especie de modificador de impacto con excelentes propiedades integrales, especialmente la transparencia y la coordinación.
La comparación específica es la siguiente:
Transparencia: MBS> ACR> CPE, EVA
Procesabilidad: MBS, acr> cpe> eva
Compatibilidad: MBS> ACR> CPE> EVA
La resina MBS tiene una mejor resistencia al impacto que la EVA, pero es peor que la ACR, CPE y ABS. MBS se acerca al ABS en cuanto a resistencia a la intemperie, pero es inferior a otros tres. MBS en luz y estabilidad térmica también está cerca de ABS, pero más bajo que acr. y CPE. Cabe destacar que la resina MBS juega un papel importante en el procesamiento de productos de resina de PVC transparente, que no se pueden reemplazar. La resina MBS puede mejorar la resistencia al impacto del PVC entre 5 y 6 veces, y el efecto de la resistencia a la tracción y el alargamiento es muy pequeño.
El modificador de impacto del PVC también puede considerarse plastificante, y el modificador de impacto utilizado para la resina de PVC es el siguiente:
(1) CPE
CPE es el modificador de impacto líder en China, especialmente en la producción de tubos y perfiles de PVC, la mayoría de las fábricas usan CPE. La cantidad de adición es generalmente de 5-15. El CPE se puede usar junto con otros agentes endurecedores, como caucho, EVA, etc., que tiene un mejor efecto, pero los aditivos del caucho no pueden resistir el envejecimiento.
Selección de modificador de impacto para CPE
1) Los modelos de CPE en China generalmente se identifican por 135a, 140B, 239c, etc., entre los cuales los primeros dígitos 1 y 2 representan el tamaño de la cristalinidad residual (valor TAC), 1 representa el valor TAC de 0-10%, 2 representa Valor TAC> 10%, el segundo y tercer dígitos indican el contenido de cloro, por ejemplo, 35 para el contenido de cloro y ABC para el último dígito, que se utiliza para indicar el peso molecular del PE de las materias primas. A es el más grande y C es el mínimo.
2) La influencia del peso molecular: CPE tiene el mayor peso molecular y una gran viscosidad de fusión. Su viscosidad es la que más coincide con el PVC, y el mejor efecto de dispersión es el PVC, que puede formar una red ideal como forma de dispersión. Por lo tanto, el material de tipo CPE A se selecciona generalmente como modificador del PVC.
3) Valor de TAC: el valor de TAC indica el contenido de cristal de PE y amorfo en la molécula de CPE, que refleja la distribución de átomos de cloro en la molécula de CPE hasta cierto punto. El valor TAC más alto significa que el segmento de la cadena de PE cristaliza más, mientras que el segmento de la cadena de PE tiene poca compatibilidad con el PVC. Si el valor de TAC es pequeño, CPE con PVC tiene buena compatibilidad. El CPE con un valor de TAC inferior a 5 se selecciona generalmente como modificador de impacto.
Las calificaciones de CPE son desiguales y hay dos tipos de CPE deficientes. Uno es causado por la falta de condiciones técnicas en algunas fábricas y el proceso de cloración atrasado. El otro se mezcla directamente con una cierta cantidad de carbonato de calcio o talco en polvo en el CPE puro para realizar una competencia desleal. En el proceso de PVC, estos CPE deficientes se utilizan como modificadores para el procesamiento de PVC. Para que los productos de PVC logren el propósito de antiimpacto y endurecimiento, la cantidad de CPE aumentará inevitablemente, lo que conducirá al aumento del tiempo de plastificación y la disminución del par de equilibrio, aumentando así el tiempo para lograr el par de equilibrio. Todo esto reducirá el rendimiento integral del producto y aumentará la tasa de desperdicio. Por lo tanto, es evidente que el uso de CPE barato pero inferior reduce o aumenta el costo de producción.
(2) ACR
Alias: coadyuvantes de procesamiento de PVC, plastificante de polímero sólido de PVC
Componentes principales: metilacrilato, acrilato, etc.
Carácter: el producto es polvo blanco, viscosidad 0.2-13.5, la tasa de paso del tamiz de malla 40 es más de 99.0, la densidad aparente es 0.35-0.55, el contenido volátil es menor que 1.5
Función:
1. Tiene buena compatibilidad y buena dispersión con PVC, y está envuelto con una cadena molecular de PVC para promover la plastificación por fusión del PVC, reducir efectivamente la temperatura de fusión del PVC y mejorar la resistencia a la intemperie de los productos sobre la base de un pequeño ahorro de energía. ;
2. Puede cambiar el comportamiento reológico del PVC fundido, mejorar la fluidez del material de PVC y facilitar la extrusión y garantizar la estabilidad del procesamiento a largo plazo;
3. Puede mejorar la resistencia a la fusión del material de PVC, evitar la fractura por fusión, resolver problemas superficiales como la piel de tiburón y mejorar la calidad interna y el brillo de la superficie de los productos;
4. Puede prevenir eficazmente la fluctuación de la presión y la cicatriz del flujo causada por la extrusión y el moldeo por inyección, y evitar eficazmente problemas superficiales como ondulaciones y pasos de cebra;
5. Puede mejorar el brillo de la superficie del producto, debido a la plastificación uniforme, y también puede ayudar a mejorar la resistencia a la tracción, la resistencia al impacto, el alargamiento a la rotura y otras propiedades mecánicas de los productos;
6. Puede reducir significativamente la deposición de varios aditivos como estabilizantes, pigmentos, calcio en polvo y otros productos en proceso.
7. El regulador de espuma puede ajustar eficazmente la densidad y el tamaño del orificio de la burbuja, y puede mejorar en gran medida la resistencia a la fusión del material de PVC, envolver así eficazmente el gas de espuma, formar una estructura de panal uniforme, evitar que el gas se escape y reducir el producto. densidad;
8. Una buena propiedad de decapado de metales, debido a que pertenece al material polimérico, no causará problemas de precipitación como los lubricantes.
Clasificación:
Según la diferencia de viscosidad, se puede dividir en: viscosidad baja, viscosidad media y viscosidad alta; La viscosidad baja es 0.2-4.0, que generalmente se usa con película transparente, hoja, etc; Viscosidad media de 4.0 a 11.0, generalmente utilizada para perfil, tubería, tubería, tubería, etc. La viscosidad general de alta viscosidad es 11.0-13.5, que generalmente se usa para tableros de espuma, plástico de madera espumado, etc.
Según las diferentes funciones, se puede dividir en: coadyuvantes de proceso comunes (como hf-401, 175, 20, 801, etc.) y reguladores de espuma (como hf-90, 901, 922, 921, etc.) ; En China, los reguladores de la formación de espuma generalmente se refieren a coadyuvantes de procesamiento de acrilato con viscosidad superior a 10,0 o superior a 11,0, y la dosis de referencia es de 4,0 a 12,0 partes o más; Los coadyuvantes de proceso habituales incluyen acondicionador de espuma, coadyuvantes de proceso lubricantes y coadyuvantes de proceso generales, con dosis de referencia de 0,5 a 2,5 partes.
El producto se puede utilizar en combinación con estabilizantes, lubricantes internos y externos, cargas, pigmentos, etc., y el efecto sinérgico es mejor sin reacciones adversas. Las propiedades de los productos utilizados según la dosificación se han mejorado obviamente, el efecto no mejora significativamente, incluso provoca que la resistencia a la fusión sea demasiado grande, la fluidez de procesamiento se vuelve pobre, los productos se vuelven amarillos, etc.
(3) MBS
La resina MBS es un copolímero ternario de metacrilato de metilo (m), butadieno (b), estireno (s), que se utiliza principalmente en el procesamiento y conformado de PVC. Puede mejorar su resistencia al impacto sobre la premisa de las características inherentes no destructivas de la resina de PVC. La transmitancia de los productos puede alcanzar el 90%. La transparencia y la resistencia al envejecimiento UV son las ventajas sobresalientes.
MBS es un endurecedor de la estructura núcleo-capa. La carcasa exterior es MMA, el núcleo interior es de goma, la carcasa es compatible (MMA: buena compatibilidad con la matriz de aplicación), núcleo: Caucho (se utiliza caucho de butadieno para absorber el impacto), el producto es un polvo amorfo blanco, las partículas son uniformes y tienen buena estabilidad química y propiedades termoplásticas, y son insolubles en agua y etanol, y pueden expandirse en butanona y triclorometano.
MBS, como uno de los modificadores de impacto más importantes del PVC, tiene parámetros de solubilidad de 94-9.5, que se acerca al parámetro de solubilidad del PVC, por lo que tiene buena compatibilidad con el PVC. Su característica más importante es que se pueden fabricar productos transparentes después de agregar PVC. Generalmente, 10-17 partes de PVC pueden aumentar la resistencia al impacto de 6 a 15 veces, pero cuando el contenido de MBS es superior a 30 partes, la resistencia al impacto del PVC disminuirá. MBS tiene una buena propiedad de impacto, buena transparencia y transmitancia de luz de más del 90%. Al mismo tiempo, tiene poca influencia sobre otras propiedades de la resina, como la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura. MBS es un precio alto y se usa a menudo en combinación con otros modificadores de impacto, como EAV, CPE, SBS, etc. MBS no es bueno en resistencia al calor y pobre en resistencia a la intemperie. No es adecuado para uso prolongado en exteriores. Generalmente, no se utiliza como modificador de impacto para la producción de perfiles de puertas y ventanas de plástico.
Las marcas de MBS más utilizadas son: romenhas 2620, Korea LG EM500, Zhongyuan m521701, etc.
(4) ABS
El ABS es un copolímero ternario de estireno (40% - 50%), butadieno (25% - 30%), acrilonitrilo (25% - 30%), utilizado principalmente como plásticos de ingeniería y modificación de impacto de PVC. El efecto de la modificación por impacto a baja temperatura también es bueno. Cuando el contenido de ABS alcanza las 50 partes, la resistencia al impacto del PVC puede ser equivalente a la del ABS puro. La cantidad de ABS es generalmente de 5 a 20 partes, y la resistencia a la intemperie del ABS es pobre, lo que no es adecuado para productos de uso prolongado en exteriores. Generalmente no se usa como modificador de impacto para la producción de perfiles de plástico para puertas y ventanas.
(5) EVA
EVA es un copolímero de etileno y acetato de vinilo. La introducción de acetato de vinilo cambia la cristalinidad del polietileno. El contenido de acetato de vinilo es pobre y el índice de refracción de EVA y PVC es diferente, por lo que es difícil obtener productos transparentes. Por lo tanto, el EVA se usa a menudo con otras resinas resistentes a los impactos. La cantidad añadida de EVA es inferior a 10 partes.
Además, el modificador de impacto de caucho también es un endurecedor con un rendimiento excelente. Las principales variedades son: EPR, EPDM, NBR y SBR, caucho natural, cis-sbr, neopreno, poliisobutileno y caucho butadieno. EPR, EPDM y NBR son los más utilizados, que son superiores en resistencia al impacto a baja temperatura, pero no son resistentes al envejecimiento. Este tipo de modificador de impacto no se utiliza en perfiles de puertas y ventanas de plástico.
