Usporedno istraživanje ADX-600 akrilnog modifikatora udarca, CPE i MBS u PVC sustavu

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.

p1

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.

potvrda

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

potvrda

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