PVC_ACR低温抗冲改性剂的应用

PVC_ACR低温抗冲改性剂的应用PVC塑料门窗由于具有优异的保温、降噪、密封等特性，因而得到了广泛的应用。尤其在我国北方寒冷地区及沙尘暴易发地区，更加充分的展现出无比的优越性。但是PVC塑窗经过多年的使用也暴露出一定的弱点，如耐低温冲击性差、开裂、老化变色等问题。国内外抗冲改性剂的应用我国从上世纪80年代引进PVC塑料门窗制造技术以来，抗冲改性剂基本以CPE为主，而且我国的生产能力很强，产量大，有供大于求的趋势。因此国内生产PVC塑窗型材的企业使用CPE做为抗冲改性剂十分普遍。由于生产CPE的企业市场竞争比较激烈，造成个别厂商以量取胜，而忽视产品质量，影响部分PVC塑窗用型材生产企业的产品质量的稳定性。如热变形温度下降，工艺不稳定，冲击性能因CPE的质量而波动，直接影响了PVC塑窗的质量。虽然许多专业技术人员在配方设计中已注意到PVC塑窗耐低温冲击性能等问题，但始终围绕CPE为改性剂来提高低温抗冲性能，因而实际效果并不明显。随着技术进步，国产新的抗冲改性剂ACR的出现，经试用较明显的提高了PVC塑窗低温抗冲性能等问题。90年代后随着我国丙烯酸酯（ACR）产量的增加成本下降，让更多的PVC塑窗用型材生产厂采用。ACR的优越性越来越显示出了提高PVC低温抗冲性能，减少裂，同时改善老化变色等问题的效果十分明显。目前，国外尤其是欧洲所使用抗冲改性剂主要是ACR，性能明显的优于CPE等做改性剂的产品。因此ACR的应用是提高和改善PVC塑窗性能的重要途径。抗冲改性剂的选择对抗冲改性剂的选择应注意以下几个方面：1、与PVC树脂相容性要适中，如果相容性过大，两种完全呈分子级的混合，抗冲改性剂可能起到增塑剂的作用，与PVC分子紧密附着，而使冲击力直接作用于PVC链上，起不到提高抗冲的作用。反之，若两者相容性过小达不到均匀分散，失去了对PVC的粘附力，无法对冲击力起吸收作用。2、玻璃化温度要低，能在低温下增进PVC的抗冲击性能。3、分子量要高，必要时最好轻度交联，以提高增强效果。4、对PVC的表现性能及物理性能无明显影响。5、耐候性要良好，离模膨胀性小。6、与PVC共混工艺性好。7、耐热性（耐变形、热稳定）要好。8、经济性。任何一种改性剂都不是十全十美的，因此在选择时除了注意以上几个方面，还要看其主要功能。下面就国产ACR的几个品牌和日产的ACR与CPE的流变能、挤出性能和简支梁冲击强度做以对比，以供选择时参考。(见表1、表2、表3)丙烯酸酯系列抗冲改性剂的特性及应用由于丙烯酸酯是“核—壳”结构弹性体，赋予其改性一系列的优越性：优良的抗冲击效果“核—壳”结构的抗冲击性能优于网络结构聚合物（CPE、EVA）。就玻璃化温度而言，CPE为－10℃～－20℃，而丙烯酸酯可达－56℃，所以低温冲击性能明显优于CPE。最新开发的TAE－858玻璃化温度可达－60℃以上，提高型材低温冲击性能效果显著。加工工艺范围宽，操作工艺稳定CPE加工温度范围窄，因为氯化聚乙烯结构和PVC接近，温度高（185℃），掺和性好，易破坏网络结构，导致抗冲击性能下降。如果温度低，塑化不好，分散不良，也影响冲击、外观等各项性能，而丙烯酸酯抗冲改性剂就不存在上述问题，加工温度较宽，易操作，成品率高，生产稳定性好。较低的热收缩率，尺寸稳定性好使用ACR抗冲改性剂的PVC型材一般100℃、60分钟收缩率较低，一般都在1.5%以下。而CPE则较高，一般在1.5%以上（标准要求≤2.5%）。这个项目实际意义是检验PVC型材的纵向应力。纵向应力的大小影响因素为塑化凝胶度的高低和工艺牵引的快慢。因此造成分子之间的残余应力过大，而且局部较为集中，是PVC异型材应力开裂的主要原因。采用ACR抗冲改性剂对改善型材的应力开裂有明显作用，在低温组装开裂较少。适合型材的高速挤出，并有流动改性剂的作用ACR抗冲改性剂物理结构合理，所以加工范围宽，挤出速度快，适应较高的剪切速度，适用于高速挤出。熔融温度低，而且流动性好，可以省去ACR流动改性剂，降低成本。制品表面光泽度好由于ACR易塑化，熔体强度低，凝胶度较高，所以产品表面光泽度高。实验表明，用CPE改性，一般光泽度在20%～40%之间，而采用ACR改性之后，光泽度可达到40%～65%，产品光滑细腻，手感好。提高焊角强度由于ACR应用后提高了塑化性能，使PVC型材本体性能提高，另外由于加工温度较宽，适应性强，提高了焊接强度，因此明显的提高了焊角强度。提高了PVC型材的耐侯性目前国内PVC型材使用CPE抗冲体系都发生不同程度的变灰、变黄现象，这与CPE有直接关系。CPE经紫外光辐照后白度变化较大，可达到50%，而ACR变化只有30%。因此严重影响PVC型材的外观颜色变化。使用ACR是提高耐侯性和抗光老化变色的重要途径。