UPVC塑料的改性机理

文章出处：网责任编辑：青岛赛诺作者：青岛赛诺人气：-发表时间：2017-09-26 08:22:00【大中小】

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尽管各种抗冲改性剂由于其化学结构不同，增切机理也不同，但它们的共同之处是都需要有较低的玻璃化温度且与PVC具有一定的相容性，但又不能完全相容，必须构成形态适当的第二相，和PVC形成两相共存结构。除此之外，就是要与PVC有良好的界面结合力。

1 CPE增韧机理

CPE属网络聚合物，通过控制CPE中的氯含量来保证CPE与基体树脂PVC的相容性。在加工过程中，需要控制一定的工艺条件使CPE粒子形成一个包覆PVC初级粒子的网状结构，从而获得良好的增切效果。要获得良好的网状结构，需要CPE具有理想的分散性、合适的设备剪切速率以及物料温度。剪切速率过大，会破坏CPE网状结构;物料温度过高(200℃以上)，PVC初级粒子熔融，致使CPE网络转变成球体分散到PVC基体树脂中，抗冲效果则大幅度下降。因此，要使CPE获得最佳抗冲性能的加工工艺范围相当狭窄，工艺条件(温度和剪切速率)的微小波动都会引起产品的质量问题。

2 ACR增韧机理

ACR是一种丙烯酸醋类橡胶弹性体，它是核一壳结构共聚物，关于ACR的增切机理有多种说法，但目前较能合理解释弹性体抗冲改性剂增韧PVC现象的是“银纹—剪切带”理论。按照这种理论，弹性体在PVC制品中起应力集中作用，当材料受到冲击力时，围绕弹性体微粒赤道附近区域应力被放大，随着离开微粒距离的增加，放大的应力迅速降低到原来的应力水平。此外，应力由弹性体微粒赤道向两极点移动，在极点达到最小。弹性体之所以能成为应力集中中心，是因为其模量与PVC树脂相差太远所致。应力集中在弹性体微粒上.产生大量银纹，进而形成剪切带，使冲击力被吸收，防止了基体树脂PVC分子链被破坏。弹性体的另一作用就是通过自身变形和空穴作用阻止银纹的增长，防止银纹进一步扩展为裂纹使基体材料被破坏，从而起到抗冲增切的作用。

试验和实践均证明，ACR对UPVC管材的增切改性要比CPE优越，主要表现在管材的抗拉强度提高，从而增加了管材的耐压性能。低温韧性好，可大大降低北方冬季施工时管材的爆管事故，从而避免生产厂家和用户的损失。同时，ACR改性体系的加工范围宽，产品合格率高，产品质量稳定，应在今后的UPVC管材生产中推广。目前，许多生产厂家之所以仍用CPE增韧UPVC管材的原因与现行的UPVC管材国家标准(对管材的抗冲击性能仅限于落锤试验)有关。该标准与现行国际标准的差距就是未规定管材的裂纹扩展速率，再者目前我国高钙含量产品居多，钙粉含量超过一定量CPE性价比最高。希望大家对此予以关注，共同提高UPVC管材的质量。

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