Phân loại và lựa chọn chất điều chỉnh PVC
Theo chức năng và đặc điểm sửa đổi của chất điều chỉnh PVC, nó có thể được chia thành sáu nhóm
① Chất điều chỉnh tác động hiệu quả cao: được sử dụng trong hỗn hợp chống va đập mờ đục.
② Bộ điều chỉnh tác động trong suốt: công cụ điều chỉnh này được sử dụng khi yêu cầu các đặc tính quang học và tác động.
③ Bộ điều chỉnh biến dạng nóng: được sử dụng để cải thiện phạm vi nhiệt độ xử lý của hỗn hợp PVC.
④ Bộ điều chỉnh thông thường: được sử dụng để cải thiện khả năng chống va đập, độ bền nhiệt độ cao và tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp.
⑤ Bộ điều chỉnh khả năng chống chịu thời tiết: bộ điều chỉnh này có thể được sử dụng trong các ứng dụng ngoài trời để ngăn chặn sự phân hủy quang cực tím.
⑥ Chất hỗ trợ chế biến: cải thiện tính chất nóng chảy của PVC bằng cách giảm thời gian nóng chảy.
1 công cụ điều chỉnh tác động hiệu quả cao
Các chất điều chỉnh tác động hiệu quả cao như ABS và MBS có tác dụng hiệp đồng trong việc cải thiện khả năng chống va đập của PVC. Do đó, thêm một lượng nhỏ chất điều chỉnh vào PVC có thể có được độ bền va đập cao và tăng tính mềm dẻo của PVC mà không làm thay đổi rõ ràng các tính chất cơ học của hỗn hợp. Trọng lượng phân tử của PVC quyết định lượng chất điều chỉnh tác động. Khối lượng phân tử càng cao thì càng cần ít chất điều chỉnh. Việc sử dụng cuối cùng của sản phẩm xác định khối lượng phân tử cần thiết của hỗn hợp PVC. Ví dụ, PVC trọng lượng phân tử thấp được xử lý tốt nhất bằng phương pháp khuôn sống; PVC trọng lượng phân tử cao được xử lý bằng cách ép đùn hình ống. Các ứng dụng điển hình của chất điều chỉnh tác động hiệu quả cao là cho ống PVC, hỗn hợp ép phun và màng và tấm mờ cuộn.
2 công cụ sửa đổi tác động trong suốt
Là chất điều chỉnh độ mờ đục, chất điều chỉnh tác động trong suốt có thể cung cấp một số đặc tính bổ sung trong hỗn hợp PVC, chẳng hạn như truyền ánh sáng, sương mù ánh sáng và chỉ số độ vàng. Nó có chỉ số khúc xạ thấp và thay đổi màu sắc. Trong quá trình nhũ tương để điều chế chất điều chỉnh ABS và MBS, các đặc tính quang học cần thiết để duy trì độ trong suốt đạt được bằng cách Cân bằng chỉ số khúc xạ của PVC và chất điều chỉnh. Bằng cách kiểm soát kích thước hạt của ma trận cao su trong phạm vi phân bố hẹp 1000-3000 a, hiệu quả chống va đập đã thu được; Sự cân bằng tương thích / không tương thích (khả năng chống va đập) thu được bằng các tham số độ hòa tan của s / an được ghép hoặc MMA / s. Các ứng dụng điển hình của loại chất điều chỉnh này là màng lịch trong suốt, tấm bao bì và chai nhựa PVC thổi.
3 công cụ sửa đổi biến dạng nóng
Bộ điều chỉnh biến dạng nhiệt có thể cải thiện nhiệt độ dịch vụ nhiệt hiệu quả của PVC. Mỗi bổ sung của công cụ sửa đổi có thể cải thiện nó. Việc bổ sung chất điều chỉnh biến dạng nhiệt cho PVC cũng có thể làm tăng độ cứng và giảm thiểu ảnh hưởng đến độ bền kéo, nhưng nó thường làm yếu độ bền va đập. Loại chất điều chỉnh này thường được tạo thành từ nhiều thành phần α- Nó bao gồm methylstyrene / acrylonitrile (AMSAN) hoặc glutaimide. Đối với polyme AMS, khả năng biến dạng nhiệt của PVC tăng lên do cản trở steric của nhóm metyl gắn với styren. Do cấu trúc dị vòng, polyme glutaimide có thể làm tăng độ cứng của chuỗi polyme, do đó làm tăng khả năng biến dạng nhiệt của chất nền PVC. Ứng dụng của công cụ điều chỉnh biến dạng nóng bao gồm tấm tường vinyl, thanh chịu nhiệt và tấm lót dụng cụ ô tô cần độ bền đúc.
4 công cụ sửa đổi thông thường
Chất điều chỉnh phổ biến là chất điều chỉnh bán cứng cho hỗn hợp PVC nửa cứng và nó là chất điều chỉnh ABS điển hình, chứa ít butadien hơn và nhiều poly (s / an) cứng hoàn toàn chưa được tách sợi. Các chất điều chỉnh này có hai pha cứng và cao su, có thể làm cho hỗn hợp bán cứng có nhiều đặc tính. Các s / an cứng có trọng lượng phân tử cao có đặc tính tạo hình nóng và tốc độ lưu giữ tốt. Các ứng dụng điển hình của bộ điều chỉnh thông thường bao gồm tấm bảng điều khiển ô tô, vật liệu tấm phủ ABS khoang hành lý và cấu hình ô tô.
5 công cụ sửa đổi thời tiết
Khả năng chống chịu thời tiết và điều chỉnh tác động là để ngăn chặn sự suy giảm ánh sáng tia cực tím. Giống như MBS và ABS, chất điều chỉnh butadien không thích hợp để sử dụng ngoài trời trừ khi chúng có lớp chống tia cực tím ở lớp ngoài. Trong phần chuỗi đôi của butadien, tia cực tím có thể phá vỡ khung chuỗi cacbon không bão hòa, và làm cho quá trình biến đổi trở nên giòn bởi quá trình oxy hóa và các phản ứng phân hủy khác. Chất điều chỉnh có khả năng chống tia cực tím mạnh tương tự như MBS và ABS, nhưng chúng có acrylate hoặc 2-ethyl-hexyl acrylate làm pha kết nối. Chuỗi polyme của các thành phần này không chứa chuỗi kép và không có điểm bắt đầu của phản ứng phân hủy. Loại chất điều chỉnh này thường được gọi là chất điều chỉnh hệ axit acrylic, và nó chủ yếu được sử dụng trong tấm tường PVC, hồ sơ cửa sổ và các ứng dụng khác cần chống chịu thời tiết. Chúng có một số khả năng chống va đập khi chúng được sử dụng ngoài trời, nhưng hiệu quả không hiệu quả bằng ABS hoặc MBS.
Một chất điều chỉnh thời tiết khác có thể được sử dụng ngoài trời là CPE (polyethylene được khử trùng bằng clo). Tác nhân sửa đổi không hiệu quả lắm và hiệu quả sửa đổi cũng không tốt lắm. Độ dẻo dai của ma trận PVC được tăng lên theo cơ chế tương tự như quá trình hóa dẻo (hoặc một mạng lưới chạy qua nhau).
6 chất hỗ trợ chế biến
Tính chất nóng chảy và tan chảy có thể được tăng lên bằng cách thêm chất hỗ trợ xử lý vào phức hợp PVC. Các chất hỗ trợ chế biến điển hình là các polyme có trọng lượng phân tử rất cao, chẳng hạn như mma / ea, styren, MMA / S / an hoặc S / an, v.v. Nó chủ yếu được sử dụng trong phụ gia PVC, và liều lượng của nó thường là 1 phần hoặc ít hơn cho PVC hỗn hợp khô. Chức năng của sản phẩm là thúc đẩy sự nóng chảy của hỗn hợp bằng cách tăng ma sát giữa PVC và bề mặt bên trong kim loại của thiết bị trộn. Trong tạo bọt PVC, rất hiệu quả để kiểm soát độ nhớt nóng chảy của PVC vì poly (SAN) và poly MMA / S / an có trọng lượng phân tử cao. Trong ngành công nghiệp nhựa, các chất điều chỉnh khác nhau này đảm nhiệm các vai trò tương ứng của chúng và cần có khả năng chống va đập của từng loại polymer cụ thể. Chất điều chỉnh chỉ có thể được chọn chính xác bằng cách so sánh tính lưu động, chi phí, độ ổn định và kiểm soát kích thước hạt.
Tính chất và cách sử dụng chất điều chỉnh PVC
Hiện tại, CPE chủ yếu được sử dụng làm chất chống va đập của PVC ở Trung Quốc, trong khi MBS và ACR (chất đồng trùng hợp acrylate) chủ yếu được sử dụng ở nước ngoài, ABS (chất đồng trùng hợp acrylonitrile butadien styren) và EVA (chất đồng trùng hợp ethylene vinyl axetat) vẫn được sử dụng. Nhựa MBS là một loại chất điều chỉnh tác động với các đặc tính toàn diện tuyệt vời, đặc biệt là độ trong suốt và khả năng điều phối.
So sánh cụ thể như sau:
Tính minh bạch: MBS> ACR> CPE, EVA
Khả năng xử lý: MBS, acr> cpe> eva
Khả năng tương thích: MBS> ACR> CPE> EVA
Nhựa MBS có khả năng chống va đập tốt hơn EVA, nhưng kém hơn ACR, CPE và ABS. MBS gần với ABS về khả năng chống chịu thời tiết, nhưng kém hơn ba loại còn lại. MBS về độ bền ánh sáng và nhiệt cũng gần bằng ABS, nhưng thấp hơn acr. và CPE. Cần nhấn mạnh rằng, hạt nhựa MBS đóng vai trò quan trọng trong quá trình gia công các sản phẩm hạt nhựa PVC trong suốt, không thể thay thế được. Nhựa MBS có thể cải thiện độ bền va đập của PVC lên 5-6 lần, và ảnh hưởng của độ bền kéo và độ giãn dài là rất nhỏ.
Chất điều chỉnh tác động của PVC cũng có thể được coi là chất hóa dẻo, và chất điều chỉnh tác động được sử dụng cho nhựa PVC như sau:
(1) CPE
CPE là công cụ điều chỉnh tác động hàng đầu tại Trung Quốc, đặc biệt trong sản xuất ống và thanh PVC, hầu hết các nhà máy đều sử dụng CPE. Lượng bổ sung thường là 5-15. CPE có thể được sử dụng kết hợp với các chất tạo độ cứng khác như cao su, EVA,… mang lại hiệu quả tốt hơn, nhưng các chất phụ gia của cao su không thể chống lão hóa.
Lựa chọn công cụ sửa đổi tác động cho CPE
1) Các mô hình CPE ở Trung Quốc thường được xác định bằng 135a, 140B, 239c, v.v., trong đó các chữ số đầu tiên 1 và 2 đại diện cho kích thước của kết tinh còn lại (giá trị TAC), 1 đại diện cho giá trị TAC 0-10%, 2 đại diện Giá trị TAC> 10%, chữ số thứ hai và thứ ba cho biết hàm lượng clo, ví dụ: 35 cho hàm lượng clo và ABC cho chữ số cuối cùng, được sử dụng để chỉ ra trọng lượng phân tử của PE của nguyên liệu. A là lớn nhất và C là nhỏ nhất.
2) Ảnh hưởng của khối lượng phân tử: CPE có khối lượng phân tử lớn nhất và độ nhớt nóng chảy lớn. Độ nhớt của nó phù hợp nhất với PVC và hiệu ứng phân tán tốt nhất là ở PVC, có thể tạo thành một mạng lưới lý tưởng giống như dạng phân tán. Do đó, vật liệu loại A của CPE thường được chọn làm chất điều chỉnh của PVC.
3) Giá trị TAC: Giá trị TAC cho biết hàm lượng tinh thể PE và chất vô định hình trong phân tử CPE, phản ánh sự phân bố của các nguyên tử clo trong phân tử CPE ở một mức độ nhất định. Giá trị TAC cao hơn có nghĩa là phân đoạn chuỗi PE kết tinh nhiều hơn, trong khi phân đoạn chuỗi PE có khả năng tương thích kém với PVC. Nếu giá trị TAC nhỏ, CPE với PVC có khả năng tương thích tốt. CPE với giá trị TAC nhỏ hơn 5 thường được chọn làm công cụ sửa đổi tác động.
Điểm CPE không đồng đều và có hai loại CPE kém. Một nguyên nhân là do điều kiện kỹ thuật của một số nhà máy thiếu và quy trình khử trùng bằng clo còn lạc hậu. Loại còn lại được trộn trực tiếp với một lượng canxi cacbonat hoặc bột talc nhất định trong CPE nguyên chất để thực hiện hành vi cạnh tranh không lành mạnh. Trong quá trình xử lý PVC, những CPE kém này được sử dụng làm chất điều chỉnh cho quá trình xử lý PVC. Để sản phẩm PVC đạt được mục đích chống va đập và dẻo dai thì lượng CPE tăng lên tất yếu dẫn đến tăng thời gian hóa dẻo và giảm mômen cân bằng, do đó làm tăng thời gian đạt mômen cân bằng. Tất cả những điều này sẽ làm giảm hiệu suất toàn diện của sản phẩm và tăng tỷ lệ phế phẩm. Do đó, việc sử dụng CPE rẻ nhưng kém chất lượng làm giảm hoặc tăng chi phí sản xuất là điều hiển nhiên!
(2) ACR
Bí danh: Chất hỗ trợ xử lý PVC, chất hóa dẻo polyme rắn PVC
Thành phần chính: methylacrylate, acrylate, v.v.
Đặc tính: sản phẩm là bột trắng, độ nhớt 0,2-13,5, tỷ lệ lọt sàng 40 mesh lớn hơn 99,0, tỷ trọng biểu kiến 0,35-0,55, hàm lượng bay hơi nhỏ hơn 1,5
Hàm số:
1. Nó có khả năng tương thích tốt và phân tán tốt với PVC, và được bọc bằng chuỗi phân tử PVC để thúc đẩy quá trình dẻo nóng chảy của PVC, giảm nhiệt độ nóng chảy của PVC một cách hiệu quả và cải thiện khả năng chống chịu thời tiết của sản phẩm trên cơ sở tiết kiệm năng lượng nhỏ ;
2. Nó có thể thay đổi hành vi lưu biến của nhựa PVC tan chảy, cải thiện tính linh hoạt của vật liệu PVC, và dễ dàng đùn hơn và đảm bảo sự ổn định của quá trình xử lý trong thời gian dài;
3. Nó có thể cải thiện độ bền nóng chảy của vật liệu PVC, tránh đứt gãy tan chảy, giải quyết các vấn đề bề mặt như da cá mập, và cải thiện chất lượng bên trong và độ bóng bề mặt của sản phẩm;
4. Nó có thể ngăn ngừa hiệu quả sự dao động áp suất và sẹo chảy do ép đùn và ép phun, đồng thời tránh hiệu quả các vấn đề bề mặt như gợn sóng và vằn chéo;
5. Nó có thể cải thiện độ bóng bề mặt của sản phẩm, vì độ dẻo đồng đều, và cũng có thể giúp cải thiện độ bền kéo, độ bền va đập, độ giãn dài khi đứt và các tính chất cơ học khác của sản phẩm;
6. Nó có thể làm giảm đáng kể sự lắng đọng của các chất phụ gia khác nhau như chất ổn định, chất màu, bột canxi và các sản phẩm trong quá trình khác.
7. Bộ điều chỉnh bọt có thể điều chỉnh hiệu quả mật độ và kích thước của lỗ bong bóng, và có thể cải thiện đáng kể độ bền nóng chảy của vật liệu PVC, do đó có hiệu quả bọc khí bọt, tạo thành cấu trúc tổ ong đồng nhất, ngăn chặn khí thoát ra ngoài và giảm sản phẩm Tỉ trọng;
8. Tính chất tước kim loại tốt, vì nó thuộc vật liệu polyme, sẽ không gây ra các vấn đề kết tủa như chất bôi trơn.
Phân loại:
Theo sự khác biệt về độ nhớt, nó có thể được chia thành: độ nhớt thấp, độ nhớt trung bình và độ nhớt cao; Độ nhớt thấp là 0,2-4,0, thường được sử dụng với màng trong suốt, tấm, v.v.; Độ nhớt trung bình từ 4,0 đến 11,0, thường được sử dụng cho hồ sơ, đường ống, ống dẫn, đường ống, v.v.; Độ nhớt chung của độ nhớt cao là 11,0-13,5, thường được sử dụng cho ván xốp, nhựa gỗ xốp, v.v.
Theo các chức năng khác nhau, nó có thể được chia thành: chất hỗ trợ xử lý thông thường (như hf-401, 175, 20, 801, v.v.) và chất điều chỉnh tạo bọt (như hf-90, 901, 922, 921, v.v.) ; Ở Trung Quốc, chất điều chỉnh tạo bọt thường dùng để chỉ các chất hỗ trợ chế biến acrylate có độ nhớt cao hơn 10,0 hoặc cao hơn 11,0, và liều lượng tham chiếu là 4,0-12,0 phần trở lên; Các chất hỗ trợ chế biến thông thường bao gồm chất điều hòa tạo bọt, chất hỗ trợ xử lý bôi trơn và chất hỗ trợ chế biến chung, với liều lượng tham khảo là 0,5-2,5 phần.
Sản phẩm có thể được sử dụng kết hợp với chất ổn định, chất bôi trơn bên trong và bên ngoài, chất độn, chất màu, vv và tác dụng hiệp đồng sẽ tốt hơn mà không có phản ứng bất lợi. Tính chất của sản phẩm sử dụng theo liều lượng đã được cải thiện rõ ràng, hiệu quả không được cải thiện đáng kể, thậm chí gây ra cường độ nóng chảy quá lớn, tính lưu động chế biến kém, sản phẩm chuyển sang màu vàng, v.v.
(3) MBS
Nhựa MBS là đồng trùng hợp bậc ba của metyl metacrylat (m), butadien (b), styren (s), được sử dụng chủ yếu trong chế biến và tạo hình PVC. Nó có thể cải thiện sức mạnh tác động của nó dựa trên tiền đề của các đặc tính vốn có không bị phá hủy của nhựa PVC. Độ truyền của sản phẩm có thể đạt 90%. Độ trong suốt và khả năng chống lão hóa tia cực tím là những ưu điểm nổi bật.
MBS là chất tăng cường cấu trúc lõi-vỏ. Vỏ bên ngoài là MMA, lõi bên trong là cao su, vỏ tương thích (MMA: tương thích tốt với ma trận ứng dụng), lõi: Cao su (cao su butadien được sử dụng để hấp thụ va đập), sản phẩm là bột vô định hình màu trắng, các hạt đồng nhất, và có tính ổn định hóa học và nhiệt dẻo tốt, không hòa tan trong nước và etanol, đồng thời có thể mở rộng trong butanone và trichloromethane.
MBS, là một trong những chất điều chỉnh tác động quan trọng nhất của PVC, có thông số độ hòa tan là 94-9,5, gần với thông số độ hòa tan của PVC, vì vậy nó có khả năng tương thích tốt với PVC. Đặc điểm lớn nhất của nó là các sản phẩm trong suốt có thể được tạo ra sau khi PVC được thêm vào. Nói chung, 10-17 phần PVC có thể tăng cường độ va đập lên 6-15 lần, nhưng khi hàm lượng MBS nhiều hơn 30 phần, cường độ va đập của PVC sẽ giảm. MBS có đặc tính chống va đập tốt, độ trong suốt tốt và độ truyền sáng hơn 90%. Đồng thời, nó có rất ít ảnh hưởng đến các đặc tính khác của nhựa, chẳng hạn như độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt. MBS có giá cao và thường được sử dụng kết hợp với các thiết bị điều chỉnh tác động khác như EAV, CPE, SBS,… MBS có khả năng chịu nhiệt kém và chịu thời tiết kém. Nó không thích hợp để sử dụng lâu dài ngoài trời. Nói chung, nó không được sử dụng làm chất điều chỉnh tác động cho sản xuất cửa nhựa và cửa sổ.
Các thương hiệu thường được sử dụng của MBS là: romenhas 2620, Korea LG EM500, Zhongyuan m521701, v.v.
(4) ABS
ABS là đồng trùng hợp bậc ba của styren (40% - 50%), butadien (25% - 30%), acrylonitril (25% - 30%), chủ yếu được sử dụng làm nhựa kỹ thuật và điều chỉnh tác động PVC. Hiệu quả của việc sửa đổi tác động ở nhiệt độ thấp cũng tốt. Khi hàm lượng ABS đạt 50 phần, cường độ va đập của PVC có thể tương đương với ABS nguyên chất. Số lượng ABS thường là 5-20 bộ phận và khả năng chống chịu thời tiết của ABS kém, không thích hợp cho các sản phẩm sử dụng ngoài trời lâu dài. Nó thường không được sử dụng làm chất điều chỉnh tác động cho sản xuất cửa nhựa và cửa sổ.
(5) EVA
EVA là chất đồng trùng hợp của etylen và vinyl axetat. Sự ra đời của vinyl axetat làm thay đổi độ kết tinh của polyetylen. Hàm lượng vinyl axetat kém, chiết suất của EVA và PVC khác nhau nên khó có được sản phẩm trong suốt. Do đó, EVA thường được sử dụng với các loại nhựa chịu va đập khác. EVA số lượng thêm vào là ít hơn 10 phần.
Ngoài ra, chất điều chỉnh tác động cao su cũng là một chất làm cứng với hiệu suất tuyệt vời. Các giống chính là: EPR, EPDM, NBR và SBR, cao su tự nhiên, cis-sbr, neoprene, polyisobutylen và cao su butadien. EPR, EPDM và NBR là những loại được sử dụng phổ biến nhất, có khả năng chống va đập ở nhiệt độ thấp vượt trội, nhưng chúng không có khả năng chống lão hóa, Loại điều chỉnh tác động này không được sử dụng trong các loại cửa nhựa và cửa sổ.
