Abstrakt:ADX-600 je akrylová živica modifikujúca rázovú húževnatosť s jadrom a plášťom (AIM) vyrábaná našou spoločnosťou emulznou polymerizáciou.Produkt môže slúžiť ako modifikátor nárazu pre PVC.ADX-600 AIM môže nahradiť CPE a MBS podľa porovnania rôznych výkonnostných parametrov medzi AIM a rôznymi modifikátormi nárazu PVC.Výsledné PVC produkty vykazujú vynikajúce mechanické vlastnosti, výkon pri spracovaní a vyššiu nákladovú efektívnosť.
kľúčové slovo:AIM, CPE, MBS, modifikátor nárazu, mechanické vlastnosti
Úvod
PVC slúži ako univerzálny plast s najväčšou výťažnosťou a širokým aplikačným rozsahom na svete.Je široko používaný v aspektoch, ako sú stavebné materiály, priemyselné výrobky, denne používané rúry, tesniace materiály, vlákna atď. PVC vykazuje mnoho vynikajúcich vlastností pre široké použitie v priemyselnom aj civilnom sektore.PVC živica však patrí medzi krehké materiály.Jeho súvislá sklenená fáza nemôže zabrániť drastickému rozširovaniu trhlín pod napätím a nakoniec vytvára medzery a praskliny.Preto takýto druh materiálu vykazuje nízku odolnosť proti nárazu.Tento nedostatok je však možné prekonať pridaním modifikátora rázovej húževnatosti do PVC materiálov počas ich výroby a procesu lisovania.
Dobré modifikátory nárazu by sa mali vyznačovať nasledujúcimi vynikajúcimi vlastnosťami:
(1) relatívne nízka teplota vitrifikácie Tg;
(2) kompatibilita samotného modifikátora nárazu s PVC živicou;
(3) prispôsobenie viskozity modifikátorov nárazu PVC;
(4) Žiadny zjavný nepriaznivý vplyv na zdanlivé vlastnosti a fyzikálne a mechanické vlastnosti PVC;
(5) Dobrá odolnosť voči poveternostným vplyvom a napučiavacie vlastnosti.
Bežné modifikátory rázovej húževnatosti pre tvrdé PVC zahŕňajú najmä chlórovaný polyetylén (CPE), akrylát (ACR), etylén-vinylacetátový kopolymér (EVA), metylmetakrylát-butadién-styrénový ternárny očkovaný kopolymér (MBS) a kopolymér akrylonitril-butadién-styrén (ABS). ).Medzi nimi je v Číne široko používaný modifikátor rázovej húževnatosti z chlórovaného polyetylénu a pre svoje vynikajúce vlastnosti sa čoraz viac používa aj akrylát.Stalo sa všeobecným záujmom, ako zlepšiť odolnosť proti nárazu a uľahčiť vytláčanie plastov.
Náš AIM produkt ADX-600 môže nahradiť CPE a MBS.Môže výrazne zlepšiť tekutosť a tepelnú deformáciu taveniny PVC a tým uľahčiť plastifikáciu PVC.Výsledné produkty vykazujú vysokú rázovú pevnosť a dobrú odolnosť voči poveternostným vplyvom, stabilitu a spracovateľské vlastnosti s hladkým, krásnym a vysoko lesklým povrchom.Ďalej sme analyzovali ACR, CPE a MBS v nasledujúcich aspektoch.
I. Mechanizmus spevnenia pomocou modifikátorov nárazu PVC
Chlórovaný polyetylén (CPE) slúži ako lineárne molekuly rozptýlené v PVC matrici v sieťovej forme.Princípom odolnosti proti nárazu je vytvorenie elastickej siete v matricovom materiáli z PVC tak, aby odolal vonkajším nárazom.Takáto sieť je náchylná na deformáciu vplyvom ťahovej sily.Toto spustí šmykový sklz zmesi pod uhlom 30° až 45° od smeru ťahu, čím sa vytvorí šmykový pás, ktorý absorbuje veľké množstvo deformačnej energie a zvýši pevnosť systému zmesi.Na nasledujúcich obrázkoch sú znázornené zmeny v prieťažnosti materiálu pri pôsobení vonkajšej sily.
ACR a MBS patria k akýmsi modifikátorom rázovej húževnatosti kopolyméru „core-shell“.Jeho jadro slúži ako nízko zosieťovaný elastomér, ktorý hrá hlavnú úlohu pri zvyšovaní pevnosti a odolnosti proti nárazu.Jeho plášť slúži ako vysokomolekulárny polymér s vyššou teplotou vitrifikácie, ktorý hrá hlavnú úlohu pri ochrane gumového jadra a zlepšovaní kompatibility s PVC.Tento druh častíc modifikátora sa ľahko oddeľuje a možno ich rovnomerne rozptýliť do PVC matrice tak, aby vytvorili štruktúru „morského ostrova“.Keď je materiál vystavený vonkajším vplyvom, častice gumy s nízkym modulom sú náchylné na deformáciu.Súčasne dochádza k odlepovaniu a vytváraniu dutiny, pretože materiál je poháňaný deformáciou PVC s vysokým modulom.Ak sú tieto otvory vytvorené dostatočne blízko, vrstva matrice medzi časticami gumy môže poskytnúť a zvýšiť pevnosť materiálu.Princíp odolnosti proti nárazu je znázornený na obrázku nižšie.
CPE, ACR a MBS demonštrujú rôznu citlivosť na pevnosť pri obrábaní v dôsledku ich rôzneho vytvrdzovacieho mechanizmu.Počas spracovania sú častice ACR a MBS distribuované v matrici PVC prostredníctvom strihu, čím sa vytvára štruktúra „morského ostrova“ a tým sa zvyšuje pevnosť materiálu.Aj keď sa pevnosť spracovania ďalej zvýši, táto štruktúra nebude ľahko ohrozená.Najlepší účinok spevnenia možno dosiahnuť len vtedy, keď sa modifikátor CPE a PVC zmiešajú do sieťovej štruktúry, ktorá obklopuje primárne častice PVC.Táto sieťová štruktúra však môže byť ľahko narušená v dôsledku zmien intenzity spracovania.Preto je citlivý na intenzitu spracovania a vzťahuje sa na úzky rozsah spracovania.
II.Porovnanie rôznych vlastností medzi ADX-600 AIM a rôznymi modifikátormi nárazu z PVC
1. Vzorec na testovanie základného materiálu
| názov | Organocínový tepelný stabilizátor (HTM2010) | Stearát vápenatý | Oxid titaničitý | PE-6A | 312 | Uhličitan vápenatý | PVC-1000 |
| Dávkovanie/g | 2.0 | 0,7 | 4.0 | 0,6 | 0,2 | 5.0 | 100,0 |
2. Impact Property
| Položky | Ukážkové mená | Testovacie štandardy | Jednotky | Množstvo aditíva (phr) | |||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| Náraz z vrúbkovaného konzolového nosníka | ADX-600 | ASTM D256 | KJ/m2 | 5.44 | 6.30 | 7,78 | 8,72 | 9,92 | 12.02 |
| AČR zo zahraničia | 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 nosníka bez zárezov | ADX-600 | J/m | 57,03 | 63,87 | 72,79 | 88,23 | 100,09 | 121,32 | |
| AČR zo zahraničia | 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 napínania / ohýbania (všetky množstvá aditíva sú 6 phr)
| Položky | Testovacie štandardy | Jednotky | Technické indikátory (ADX-600) | Technické ukazovatele (ACR zo zahraničia) | Technické indikátory (MBS) | Technické indikátory (CPE) |
| Modul pružnosti v ťahu | ASTM D638 | MPa | 2546,38 | 2565,35 | 2500,31 | 2687,21 |
| Výťažok z predĺženia v ťahu | ASTM D638 | % | 28,38 | 27,98 | 26,84 | 17,69 |
| Pevnosť v ťahu | ASTM D638 | MPa | 43,83 | 43,62 | 40,89 | 49,89 |
| Modul ohybu | ASTM D790 | MPa | 2561,11 | 2509,30 | 2528,69 | 2678,29 |
| Pevnosť v ohybe | ASTM D790 | MPa | 67,39 | 65,03 | 66,20 | 69,27 |
Analýza: Podľa vyššie uvedených údajov o mechanických vlastnostiach:
① Pri rovnakých dávkach je výkon nášho produktu ADX-600 lepší ako u produktov MBS a ACR zo zahraničia.Náš produkt ich môže nahradiť v rovnakom množstve.
② Pri rovnakých dávkach je výkon nášho produktu ADX-600 oveľa vyšší ako výkon CPE.Na základe viacerých testov bolo overené, že 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE môžu nahradiť použitie 9 dávok CPE.Špecifické mechanické vlastnosti sú znázornené nasledovne.
| Položky | Testovacie štandardy | Jednotky | Technické indikátory (ADX-600/3phr+CPE/3phr) | Technické ukazovatele (CPE/9phr) |
| Náraz z vrúbkovaného konzolového nosníka | ASTM D256 | KJ/m2 | 9,92 | 9,86 |
| Náraz konzolového nosníka bez zárezov | ASTM D256 | J/m | 97,32 | 96,98 |
| Modul pružnosti v ťahu | ASTM D638 | MPa | 2250,96 | 2230,14 |
| Výťažok z predĺženia v ťahu | ASTM D638 | % | 101,25 | 100,24 |
| Pevnosť v ťahu | ASTM D638 | MPa | 34,87 | 34,25 |
| Modul ohybu | ASTM D790 | MPa | 2203,54 | 2200,01 |
| Pevnosť v ohybe | ASTM D790 | MPa | 60,96 | 60,05 |
4. Spracovanie akcií
Nižšie uvedený diagram znázorňuje reologickú krivku.Červená čiara: ADX-600/3phr+CPE/3phr;modrá čiara: CPE/9phr
Vyvažovacie momenty oboch sú v podstate rovnaké a plastifikácia materiálu upraveného ADX-600/3PHr +CPE/3PHR je o niečo pomalšia, ale pod kontrolou podľa obrázku.Z hľadiska spracovania teda 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE môžu nahradiť použitie 9 dávok CPE.
III.Závery
Prostredníctvom porovnania medzi ADX-600 AIM a CPE a MBS v mechanických vlastnostiach a správaní pri spracovaní sa na základe objektívnej analýzy vyvodil nasledujúci záver, že 3 dávky ADX-600 plus 3 dávky CPE môžu nahradiť použitie 9 dávok CPE. .ADX-600 AIM demonštruje lepší komplexný výkon, ktorého výsledné produkty vykazujú lepší výkon a vyšší nákladovo efektívny výkon.
ADC-600 AIM patrí k akrylátovému kopolyméru so štruktúrou jadro-plášť.ACR demonštruje lepšiu odolnosť voči poveternostným vplyvom, tepelnú stabilitu a pomer výkonu a ceny ako MBS, pretože prvý neobsahuje dvojitú väzbu.Okrem toho ACR vykazuje aj výhody širokého rozsahu spracovania, vysokej rýchlosti vytláčania, jednoduchého ovládania atď. Používa sa hlavne do tvrdých a polotvrdých PVC výrobkov, najmä na chemické stavebné materiály a vonkajšie produkty, ako sú profily, rúry, potrubné tvarovky, dosky, penové materiály atď. Slúži ako akýsi modifikátor nárazu s veľkým dávkovaním v súčasnosti a obrovským rozvojovým potenciálom v budúcnosti.
Čas odoslania: 20. júna 2022