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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【

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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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文章来源:青岛赛诺      编辑:青岛赛诺

 

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