Sažetak:ADX-600 je jezgra-ljuska akrilna smola za modifikaciju otpornosti (AIM) koju proizvodi naša tvrtka emulzijskom polimerizacijom.Proizvod može poslužiti kao modifikator udarca za PVC.ADX-600 AIM može zamijeniti CPE i MBS prema usporedbi različitih parametara performansi između AIM-a i različitih PVC modifikatora udara.Dobiveni PVC proizvodi pokazuju izvrsna mehanička svojstva, performanse obrade i veću isplativost.
ključna riječ:AIM, CPE, MBS, modifikator udarca, mehanička svojstva
Uvod
PVC služi kao univerzalna plastika s najvećim izdašnošću i širokom primjenom u svijetu.Široko se koristi u aspektima kao što su građevinski materijali, industrijski proizvodi, cijevi koje se svakodnevno koriste, materijali za brtvljenje, vlakna itd. PVC pokazuje mnoga izvrsna svojstva za široku primjenu u industrijskom i civilnom sektoru.Međutim, PVC smola spada u krte materijale.Njegova kontinuirana staklena faza ne može spriječiti drastično širenje pukotina pod stresom i na kraju stvara praznine i pucanje pukotina.Stoga takav materijal pokazuje slabu otpornost na udarce.Međutim, ovaj se nedostatak može prevladati dodavanjem modifikatora otpornosti u PVC materijale tijekom njihove proizvodnje i procesa oblikovanja.
Dobri modifikatori učinka trebali bi se odlikovati sljedećim izvrsnim svojstvima:
(1) Relativno niska temperatura vitrifikacije Tg;
(2) Kompatibilnost samog modifikatora udarca s PVC smolom;
(3) Usklađivanje viskoznosti modifikatora otpornosti s PVC-om;
(4) Nema očitog štetnog učinka na prividna svojstva te fizikalna i mehanička svojstva PVC-a;
(5) Dobra otpornost na vremenske uvjete i svojstvo bubrenja.
Uobičajeni modifikatori udarca za tvrdi PVC uglavnom pokrivaju klorirani polietilen (CPE), akrilat (ACR), kopolimer etilen-vinil acetata (EVA), ternarni graft kopolimer metil metakrilat-butadien-stiren (MBS) i kopolimer akrilonitril-butadien-stiren (ABS ).Među njima, klorirani polietilenski modifikator otpornosti naširoko se primjenjuje u Kini, a akrilat se također sve više usvaja zbog svojih izvrsnih svojstava.Postala je opća briga kako poboljšati otpornost na udarce i olakšati ekstruziju plastike.
Naš AIM proizvod ADX-600 može zamijeniti CPE i MBS.Može značajno poboljšati fluidnost i toplinsku deformaciju PVC taline i tako olakšati plastifikaciju PVC-a.Dobiveni proizvodi pokazuju visoku otpornost na udarce i dobru otpornost na vremenske uvjete, stabilnost i svojstvo obrade s glatkom, lijepom i visoko sjajnom površinom.Zatim smo analizirali ACR, CPE i MBS u sljedećim aspektima.
I. Mehanizam otvrdnjavanja PVC udarnim modifikatorima
Klorirani polietilen (CPE) služi kao linearne molekule dispergirane u PVC matrici u obliku mreže.Načelo otpornosti na udarce je formiranje elastične mreže u PVC matričnom materijalu kako bi se oduprlo vanjskom udaru.Takva mreža je sklona deformaciji pod vlačnom silom.To će pokrenuti posmično klizanje mješavine pod kutom od 30° do 45° u odnosu na smjer zatezanja, čime se formira smična traka, apsorbirajući veliku količinu energije deformacije i povećavajući čvrstoću sustava mješavine.Promjene u popuštanju naprezanja materijala pod vanjskom silom prikazane su na sljedećim slikama.
ACR i MBS pripadaju vrsti kopolimernih modifikatora udarca "core-shell".Njegova jezgra služi kao slabo umreženi elastomer, koji ima glavnu ulogu u poboljšanju čvrstoće i otpornosti na udarce.Njegova ljuska služi kao visokomolekularni polimer s višom temperaturom vitrifikacije, koji igra glavnu ulogu u zaštiti gumene jezgre i poboljšanju kompatibilnosti s PVC-om.Ova vrsta čestica modifikatora lako se odvaja i može se ravnomjerno raspršiti u PVC matricu tako da se formira struktura "morskog otoka".Kada je materijal izložen vanjskom utjecaju, čestice gume s niskim modulom su sklone deformaciji.U isto vrijeme, formiraju se odljepljivanje i šupljina jer materijal pokreće PVC deformacija s visokim modulom.Ako su te rupe dovoljno blizu, sloj matrice između čestica gume može popustiti i povećati otpornost materijala.Princip otpornosti na udarce prikazan je na donjoj slici.
CPE, ACR i MBS pokazuju različitu osjetljivost na čvrstoću strojne obrade zbog različitih mehanizama ojačavanja.Tijekom obrade, ACR i MBS čestice se raspoređuju u PVC matricu smicanjem, tvoreći strukturu "morskog otoka" i time povećavajući čvrstoću materijala.Čak i ako se snaga obrade dodatno poveća, ova se struktura neće lako ugroziti.Najbolji učinak očvršćavanja može se postići samo ako se CPE modifikator i PVC pomiješaju u mrežnu strukturu koja obavija primarne PVC čestice.Međutim, ova mrežna struktura može biti lako ugrožena zbog promjena u intenzitetu obrade.Stoga je osjetljiv na intenzitet obrade i primjenjuje se na uski raspon obrade.
II.Usporedba različitih svojstava između ADX-600 AIM i različitih PVC modifikatora udara
1. Formula za ispitivanje osnovnog materijala
| Ime | Organsko-kositreni toplinski stabilizator (HTM2010) | Kalcijev stearat | Titanijev dioksid | PE-6A | 312 | Kalcijev karbonat | PVC-1000 |
| Doziranje/g | 2.0 | 0.7 | 4.0 | 0.6 | 0,2 | 5.0 | 100,0 |
2. Svojstvo utjecaja
| Predmeti | Uzorci imena | Standardi ispitivanja | Jedinice | Dodatna količina (phr) | |||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| Udarac od urezane konzolne grede | ADX-600 | ASTM D256 | KJ/m2 | 5.44 | 6.30 | 7.78 | 8.72 | 9.92 | 12.02 |
| ACR iz stranih zemalja | 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 | ||
| Udarac konzolne grede bez zareza | ADX-600 | J/m | 57.03 | 63.87 | 72.79 | 88.23 | 100.09 | 121.32 | |
| ACR iz stranih zemalja | 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. Svojstva rastezanja/savijanja (Sve količine aditiva su 6 phr)
| Predmeti | Standardi ispitivanja | Jedinice | Tehnički indikatori (ADX-600) | Tehnički pokazatelji (ACR iz stranih zemalja) | Tehnički indikatori (MBS) | Tehnički indikatori (CPE) |
| Modul vlačne elastičnosti | ASTM D638 | MPa | 2546.38 | 2565.35 | 2500.31 | 2687.21 |
| Rastezanje pri rastezanju | ASTM D638 | % | 28.38 | 27.98 | 26.84 | 17.69 |
| Vlačna čvrstoća | ASTM D638 | MPa | 43.83 | 43.62 | 40.89 | 49.89 |
| Modul savijanja | ASTM D790 | MPa | 2561.11 | 2509.30 | 2528.69 | 2678.29 |
| Čvrstoća na savijanje | ASTM D790 | MPa | 67.39 | 65.03 | 66.20 | 69.27 |
Analiza: Prema gore navedenim podacima o mehaničkim svojstvima:
① Pod istim dozama, izvedba našeg proizvoda ADX-600 bolja je od one MBS i ACR proizvoda iz stranih zemalja.Naš ih proizvod može zamijeniti u jednakoj količini.
② Pod istim dozama, izvedba našeg proizvoda ADX-600 mnogo je veća od one CPE-a.Na temelju višestrukih testova, potvrđeno je da 3 doze ADX-600 plus 3 doze CPE mogu zamijeniti upotrebu 9 doza CPE.Specifična mehanička svojstva prikazana su kako slijedi.
| Predmeti | Standardi ispitivanja | Jedinice | Tehnički indikatori (ADX-600/3phr+CPE/3phr) | Tehnički indikatori (CPE/9phr) |
| Udarac od urezane konzolne grede | ASTM D256 | KJ/m2 | 9.92 | 9.86 |
| Udarac konzolne grede bez zareza | ASTM D256 | J/m | 97.32 | 96.98 |
| Modul vlačne elastičnosti | ASTM D638 | MPa | 2250.96 | 2230.14 |
| Rastezanje pri rastezanju | ASTM D638 | % | 101.25 | 100.24 |
| Vlačna čvrstoća | ASTM D638 | MPa | 34.87 | 34.25 |
| Modul savijanja | ASTM D790 | MPa | 2203.54 | 2200.01 |
| Čvrstoća na savijanje | ASTM D790 | MPa | 60.96 | 60.05 |
4. Radnje obrade
Donji dijagram prikazuje reološku krivulju.Crvena linija: ADX-600/3phr+CPE/3phr;plava linija: CPE/9phr
Momenti ravnoteže ova dva su u osnovi isti, a plastifikacija materijala modificiranog ADX-600/3PHr +CPE/3PHR malo je sporija, ali unutar kontrole prema slici.Stoga, u smislu obrade, 3 doze ADX-600 plus 3 doze CPE mogu zamijeniti upotrebu 9 doza CPE.
III.Zaključci
Kroz usporedbu između ADX-600 AIM i CPE i MBS u mehaničkim svojstvima i obradi, objektivnom analizom izvučen je sljedeći zaključak da 3 doze ADX-600 plus 3 doze CPE mogu zamijeniti upotrebu 9 doza CPE. .ADX-600 AIM pokazuje bolje sveobuhvatne performanse, čiji rezultirajući proizvodi pokazuju bolje performanse i višu isplativost.
ADC-600 AIM pripada akrilatnom kopolimeru sa strukturom jezgra-ljuska.ACR pokazuje bolju otpornost na vremenske uvjete, toplinsku stabilnost i omjer učinkovitosti i cijene od MBS-a jer prvi ne sadrži dvostruku vezu.Osim toga, ACR također pokazuje prednosti širokog raspona obrade, velike brzine ekstruzije, jednostavne kontrole, itd. Uglavnom se primjenjuje u proizvodima od tvrdog i polutvrdog PVC-a, posebno za kemijske građevinske materijale i vanjske proizvode, kao što su profili, cijevi, cijevni spojevi, ploče, pjenasti materijali itd. Služi kao neka vrsta modifikatora udara s velikim doziranjem u sadašnjosti i velikim razvojnim potencijalom u budućnosti.
Vrijeme objave: 20. lipnja 2022