新型PVC抗冲改性剂
MBS树脂-PVC抗冲改性剂生产方法
MBS树脂-PVC抗冲改性剂生产方法MBS树脂是在粒子设计概念下合成的一种新型高分子材料，由甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B) 及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制备而成。
在亚微观形态上具有典型的核-壳结构，核心是1个直径为10~100 nm的橡胶相球状核，外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的壳层。
由于甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯(pvc)的溶解参数相近，在PVC树脂和橡胶粒子间起到界面粘接剂的作用，在与PVC加工混炼过程中形成均相，而橡胶相则以粒子状态分布于PVC连续介质中，呈现海岛结构，这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能。
当PVC中加入5%~ 10%的MBS树脂时，可使制品的冲击强度提高4~ 15倍，同时，还可改善制品的耐寒性和加工流动性，且能够保持PVC树脂原有的光学性能，因此，MBS 树脂作为PVC树脂的抗冲改性剂具有广泛的应用前景。
1 MBS树脂的生产方法MBS又称为透明ABS，由于两者的生产方法相似，早期许多生产厂家使用相同的工艺路线，甚至在同一条生产线上生产这两种产品。
随着技术的发展，工艺过程日趋完善，各生产厂家的生产工艺略有差异，但基本原理是一样的，即丁二烯和苯乙烯作为单体在水和乳化剂中进行乳化，在引发剂的引发作用下进行聚合，生产丁苯胶乳(SBR胶乳)，再加入苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行乳液接枝聚合，得到MBS 树脂接枝胶乳(MBS树脂胶乳)，最后经过凝聚、脱水和干燥处理后得到MBS粉料。
在MBS树脂的整个生产工艺过程中，SBR胶乳的合成技术、MBS胶乳的合成技术以及MBS胶乳的凝聚技术是生产的三大关键技术。
1.1丁苯胶乳的制备[1-2]丁苯胶乳的合成，一般采用乳液聚合法。
为了满足抗冲击性和透明性的要求，必须控制SBR胶乳的粒径、粒径分布及交联度，同时，折光指数必须与PVC相匹配。
从理论上讲，橡胶相玻璃温度越低，增韧效果越好，常选择在-40℃以下。
大多数厂家在丁苯胶乳制备中，丁二烯质量分数选择大于70%，但也有厂家选用纯丁二烯胶乳。
PVC配方中抗冲改性剂的选择要点
PVC配方中抗冲改性剂的选择要点抗冲改性剂多用于硬质PVC制品加工，以弹性体增韧为基本原理的抗冲改性剂，主要类型包括氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯类聚合物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EV A)等。
CPE 廉价易得，是通用型抗冲改性剂品种。
ACR抗冲改性剂的抗冲改性和耐候性优异，井兼具一定的加工改性效果，因而在抗冲改性剂领域具有突出的地位，也是当今世界PVC抗冲改性剂发展的主要方向。
MBS系透明硬质PVC制品的抗冲改性剂重要类型，但由于分子内具有丁二烯不饱和键，耐候性差，一般用于户内制品。
目前国内CPE型号一般用如135A、140B、239C等来标识，其中第一位数字1和2表示残余结晶度（TAC值）的大小，1代表TAC值在0~10%，2代表TAC值大于10%；第2位和第3位数字表征氯含量，如35表示氯含量为35%；最后一位是字母A、B和C，用来表示原料PE分子量的大小，A为最大，B为中间，C为最小。
作为PVC改性剂使用的CPE，一般选用氯含量在30~40%左右，分子量最大的A型，TAC值小于5的CPE树脂。
其添加量一般在8~12份。
ACR是丙烯酸酯类具有核-壳结构共聚物的统称。
根据结构和聚合单体的不同，又分为加工助剂和抗冲改性剂两类。
抗冲改性剂ACR同样具有改善PVC加工的性能。
ACR在耐候性、制品光泽性等方面优于CPE，并具有比CPE更宽的加工温度范围和较高的抗冲效能，所以是意向替代CPE的PVC抗冲改性剂。
实验经验表明，一般ACR抗冲改性剂的用量范围在6~8份，也可用到10份左右。
MBS是PVC非常重要的弹性体抗冲改性剂。
由于与PVC有很好的相容性和接近的光折射率，MBS主要是被用来提高透明PVC制品的抗冲性能。
当然也可用于非透明PVC制品中。
由于丁二烯的存在，分子链中带入了双键，使得MBS改性的PVC耐候性能不好，不能用于户外制品。
PVC抗冲改性剂的性能及应用
8.94
8.82
8.21
9.00
2.1橡胶弹性体的增韧机理
迄今报道的弹性体抗冲改性剂的增韧机理大致包括微裂纹理论、多重裂纹理论，屈服膨胀理论，次级转变理论、银纹支化理论、韧化机理和银纹-剪切带理论等。尽管这些理论各有不完善之处，但由Bucknall等人提出的银纹-剪切带理论则能较为合理地解释弹性体抗冲改性剂增韧塑料配合物的各种现象。
综上，根据银纹一剪切带理论，弹性体改性剂粒子降低了总的银纹引发应力，并利用微粒变形和剪切带阻止银纹的增长，从而起到抗冲增韧的作用。
弹性体改性剂又可分为预定弹性体(PDE)型、非预定弹性体（NPDE）型和过渡型三类：
核一壳结构的ACR类即属预定弹性体（PDE）型，其核为软状弹性体，赋予制品抗冲性能：包围核的壳具有高玻璃化温度，主要功能是使改性剂微粒之间相互隔离、防止结团聚集，形成可自由流动的细粉颗粒，改善操作性，促进改性剂在聚合物基体中的分散以及增强改性剂与树脂基体之间的相互作用，使改性剂能够偶联到基体树脂上。
过渡型抗冲改性剂是指介于预定弹性体（PDE）型和非预定弹性体（NPDE）型抗冲改性剂之间的抗冲改性剂。过渡型抗冲改性剂结构中含有一定限度的交联弹性体，并且其在PVC熔体中能保持大部分形状，但对加工条件仍有显著的敏感性，ABS三元共聚物被认为是此类改性剂的代表。
CPE、 MBS、ACR 抗冲改性效果的对比
为温度１８０℃，转速３０ｒｐｍ。
（３）挤出：将ＰＶＣ共混料加入哈克双螺杆挤出机中挤出，工艺条件为：温度ＴＳ－Ｅ１１８４℃，ＴＳ－Ｅ２１８７℃，ＴＳ－Ｅ３１９０℃；ＴＳ－Ｄ１１９１℃。
螺杆转速３０ｒｐｍ。
４、试样制作与性能测试：（１）抗冲击性能：采用国标ＧＢ／Ｔ８８１４－１９９８测试。
（２）拉伸性能：采用国标ＧＢ／Ｔ８８１４－１９９８测试。
结果与讨论１、不同改性剂对ＰＶＣ共混料的流变性能的影响：用抗冲改性剂ＣＰＥ、ＡＣＲ、ＭＢＳ改性的ＰＶＣ共混料的流变曲线如图１所示。
图１改性共混料流变曲线图１表明采用ＣＰＥ塑化稍慢，但扭矩最低。
共混料流变曲线中，最大扭矩可作为加工设备所需要的传动功率大小的度量，而平衡扭矩则决定了加工设备生产时的功率消耗，它们都是极重要的流变特性参数。
平衡扭矩值平稳表明配方中助剂与树脂相容性好，塑化时间长短可决定设备的一些参数。
扭矩低，可使挤出功率降低。
２、各类抗冲改性剂对硬质ＰＶＣ共混料挤出加工性能的影响：不同改性剂不同份数的挤出性能曲线如图２所示。
图２不同份数改性的挤出性能由图２可见，随着改性剂份数的增加，挤出扭矩都要增加。
这说明改性剂用量增加，会使物料的粘度增加，导致扭矩升高。
其中ＣＰＥ挤出扭矩最低，ＭＢＳ次之，ＡＣＲ最高。
这说明用ＣＰＥ作改性剂时，加工设备生产时的功率消耗低，有利于节能和降低成本。
３、各类抗冲改性剂对硬质ＰＶＣ共混料力学性能的影响：各类抗冲改性剂改性硬质ＰＶＣ共混料的力学性能对比如表２所示。
表2 三种改性剂挤出片材的力学性能比较改性剂测试项目6份8份10份CPE ACR MBS CPE ACR MBS CPE ACR MBS。
建筑门窗用聚氯乙烯(PVC)树脂抗冲击改性剂的选择
好。
ＰＣ Ｖ共混体系的拉伸强度 、弯 曲强度和维 卡软化 点 ，随 着
ＣＥ Ｐ 用量 的增加都有所下 降 ，伸长率上升 。这 是 因为Ｃ Ｅ Ｐ 是橡胶 弹性高聚物 ，它与ＰＣ Ｖ 共混起改性 增韧作 用 ，使体
．
Ｔｈｓａｔｃｅｄ ｓｒｂ ｓｔｅｉ ｐ ｃ ｆｔｒｅｋ ｎ ｓｏ ｉ ｐ ｃ－ｅ ｉｔｎ ｄｆｅｓＣＰＥ ｏ ｉ ｒｉｌ ｅｃ ｉｅ ｈ ｍ ａｔ ｏ ｈｅ ｉ ｄ ｆｍ ａ ｔ ｓｓａ ｔ ｒ ｍｏ ｉ ｒ ｉ ｎＰＶＣ ｅｉ ． ｒｓｎ
Ｋ ｙ ｒｓ Ｖ ｓ ；Ｉ ａｔｅｉ ｎ ｄｆ ｒＣ Ｅ（Ｖ ＡＣ ） ｅ ｗｏｄ ：Ｐ Ｃｒ ｉ ｍｐｃ－ ｓ ｔ ｔ ｅｎ ｒ ｓ ｍｏｉｅｓ Ｐ Ｅ Ａ Ｒ ａ ｉ
范围狭 窄 ，加 工流动性 、热稳 定性差 ，耐 击性 ，尤其 中 是低 温抗 击性 能差 ，以致 在力 ｑ 断面 复杂的塑料 门窗 中 １－ ］
成聚氯 乙烯树 脂 。再在 一定的条件 下 ，加入稳定 剂、改 性剂等各 种助剂 ，经过压 制 、挤 出、注 射等成型 方法制
成各种制品。聚氯乙烯分子量的５％ ０ 以上是氯碱工业必须
建筑 门窗用聚氯 乙烯 （ ＶＣ） Ｐ 树脂抗 冲击 改性 剂 的选择
戴 国跃
齐齐哈 尔市建设工程招标投标管理办公室 １ １ ０ ６００
摘 要 ：用纯ＰＣ Ｖ是不实际的，需要对ＰＣ Ｖ树脂进行改性。抗冲击改性剂作为ＰＣ Ｖ树脂重要的改性剂，本文主要 论述了三种抗冲击改 ￣Ｃ Ｅ Ｖ 、ＡＲ Ｖ树脂的影响。 Ｉ ｆＰ 、ＥＡ Ｃ对ＰＣ ￣ ＇ Ｊ 关键词 ：ＰＣ Ｖ树酯 抗 击改性性 ＣＥ（ Ｖ 、Ａ Ｒ） 中 Ｐ ＥＡ Ｃ
PVC抗冲击改性剂
加入量越多越好，必须根据不同的配方及用途，通过试验选 择抗冲击改性剂可大大改善 PVC 的加工性能，但是并不是其最 佳共 混比。同时必须注意抗冲击剂虽然可以提高冲击强度，但 可能使其它机械性能下降。还要考虑共混工艺(温度、加料次序 等)也对共混性能产生严重影响不同改性剂对共混物耐候性及白 度也有不同程度的影响。
P V C
抗 冲 击 改 性 剂 综 述
学院：材料与化学工程学院 专业；应用化学 姓名：张山 学号：541004040154
PVC 抗冲击改性剂综述 专业：应用化学 姓名：张山 年级：2010 学号：541004040154
摘要：抗冲击改性剂的主要作用是改善高分子材料的低温脆 化，赋予其更高的韧性。随着我国建材工业的发展，硬 PVC 异 型材，管材正逐渐被人们所认识 ，并在建筑门窗、装饰材料、 上下水塑料管材、管件上得到大量应用，但是未经改性的 PVC 塑料由于抗冲击性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差使其应用受到限制。因此必须在 PVC 树 脂中加入抗冲击改性荆来提高 PVC 的抗冲击性能。
总之 ，我们只有根据不同的使用要求 ，不 同的生产要求， 选择不同的改性剂及配方，才 能实现产品性能和价格比的最优 化。
三、ACR 抗冲击改性剂
ACR 是丙烯酸酯类共聚物，是聚氯乙烯的新颖改性剂，发展 很快 。目前用作 PVC 改性剂的 ACR 基本有两类：一类用以改善 硬 PVC 的加工性能，属加工改性剂；另一类是用以提高 PVC 制
品冲击强度的抗冲击改性剂。两者化学组成的区别在于，ACR 抗 冲击改性剂含有丙烯酸酯类交联弹性体形成的核，核外是甲基丙 烯酸甲酯一丙烯酸乙酯共聚物组成的壳好的 ACR 与 PVC 的共混体 系的抗冲击强度可比 PVC 提高 1O 倍以上 ，而且其拉伸性能也大 大提高 ，尤其适用于户外的硬 PVC 塑料制品。ACR 与其它的抗 冲击改性剂相比，具有加工性能好 ，抗冲击效果明显，制品表 面光洁美观及优良的耐老化性能。
PVC抗冲击改性剂知识简介
PVC抗冲击改性剂知识简介关键字:∙PVC∙抗冲击改性PVC抗冲击改性剂有时也会同时也起增塑作用，因此也可以看做增塑剂.而用于PVC树脂的抗冲击改性剂有如下几种：(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物，随着氯化程度的增加使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。
作为增韧剂使用的C?E，含C1量一般为25-45％。
CPE来源广，价格低，除具有增韧作用外，还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。
目前在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂，尤其在PVC管材和型材生产中，大多数工厂使用CPE。
加入量一般为5—15份。
CPE可以同其它增韧剂协同使用，如橡胶类、EVA等，效果更好，但橡胶类的助剂不耐老化。
(2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。
ACR属于核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。
尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性，在PVC塑料门窗型材使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好，表面光洁，耐老化好，焊角强度高的特点，但价格比CPE，高1／3左右。
国外常用的牌号如K-355，一般用量6—10份。
目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少，使用厂家也较少。
(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。
MBS的溶度参数为94-9．5之间，与PVC的溶度参数接近，因此同PVC时相容性较好，它的最大特点是：加入PVC后可以制成透明的产品。
一般在PVC中加人10-17份，可将PVC的冲击强度提高6—15倍，但MBS的加入量大于30份时，PVC冲击强度反而下降。
MBS本身具有良好的冲击性能，透明性好，透光率可达90％以上，且在改善冲击性同时，对树脂的其他性能，如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。
CPE协效增强增韧剂
CPE协效增强增韧剂——SPA-36——纳米自组装技术完美的结晶☞赋予PVC优秀的韧性☞大幅度提高PVC制品强度、模量、刚性☞更优异的耐候性☞显著改善PVC制品表面光泽☞更宽的加工性能☞赋予PVC更高的品质☞降低企业成本SPA-36系列增强型PVC抗冲改性剂一、技术背景聚氯乙烯（PVC）是含氯原子强极性高分子聚合物，以其成型方便、阻燃性、耐候性而获得广泛应用。
PVC分子链强极性导致分子间较强分子间力，其玻璃化温度比较高，低温冲击强度非常低，PVC复合材料发脆。
为了改善PVC的抗冲击性能，国内硬质PVC制品中通过添加CPE弹性体进行增韧。
CPE是以特种HDPE为原料，通过氯化而获得的弹性体。
CPE其玻璃化温度较高，PVC硬制品要达到使用要求，通常要加入较大份数（8～12份）才能获得较好的韧性。
由于CPE为弹性体，在PVC制品中大量加入CPE弹性体，PVC材料的强度、刚性、模量、维卡软化点大幅度降低，也就是说，CPE增韧PVC是以材料的强度、刚性、模量、维卡软化点大幅度损失为代价。
CPE含有约36%氯原子，普通的稳定剂不能抑制CPE的脱氯分解，所以PVC制品中加入CPE会导致PVC复合材料的热稳定性和光稳定性下降，耐候性变差。
同时，CPE与PVC相容差，加工熔体粘度大，一般须配合ACR加工助剂才能满足加工性能，加工温度窄、塑化效果差。
添加CPE弹性体的PVC 复合材料表面光泽度、硬度亦大幅度下降。
SPA-36是基于CPE增韧PVC固有缺陷而专门设计CPE协效剂，它是以微乳聚合法和纳米自组装技术而开发出有机/无机纳米杂化材料。
SPA-36协效增韧剂与CPE复合使用时，可提CPE在PVC复合材料中的分散性，改善CPE与PVC界面粘结性能和相容性，将CPE的互穿网络增韧与粒子点阵拓扑增韧特征集于一身，使PVC的强度、刚性、模量、维卡软化点下降幅度较小，PVC复合材料的强度与韧性达到更好的平衡，亦即，SPA-36协效剂可使PVC复合材料在获得很好冲击韧性的同时，又具有很高的强度。
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抗冲改性剂Bemance®RGC-135A
性能特点
1.提升材料维卡软化点
2.优异的耐候性及加工稳定性。
3.提升PVC材料韧性（冲击强度）同时，提高拉伸强度，弯曲强度。
概述
PVC是一种脆性高分子材料，且缺口敏感，如果不对其进行增韧改性，基本无使用价值。
通常，国内采用CPE对硬质PVC进行改性，它可以明显提升材料的冲击强度或韧性，然而，材料的刚性及耐热性大幅度丧失，如拉伸强度，弯曲模量及维卡软化均不同程度降低，这严重限制了材料的应用。
Bemance®RGC-135A是一种新型抗冲改性剂，它为刚性苯环接枝聚乙烯后再氯化的材料，由于分子中引进了刚性官能团，Bemance®RGC-135A可提升材料刚性，且不降低冲击强度，有效解决了上述矛盾。
当Bemance®RGC-135A用于管材时，还可提升抗压性；用于型材时，还可提升焊角强度。
应用数据
Bemance®135A性能数据
国标CPE Bemance®RGC135A
拉伸强度/MPa ≥9.0 11.9
断裂伸长率/% ＞700 731
硬度/邵氏A ≤65 62.5
灰分/750℃≤6.0 5.5
Bemance®RCC135A应用数据
基础配方
配方1 配方2
基料PVC （SG-5）100 100 稳定剂 4 4 填充40 40 加工助剂 1 1 HST 0.6 0.6 PE蜡0.8 0.8
国标CPE 10 Bemance®RGC-135A 10
实验检测结果
试验配方配方1 配方2
拉伸强度/MPa 34.5 35.6
断裂伸长率/% 111 116
冲击强度/KJ/㎡（悬臂梁）18.60 18.23
弯曲模量
维卡软化点80.0 81.5 上述实验结果表明Bemance®RGC-135A在不降低材料冲击强度的同时，提升材料的拉伸强度及弯曲模量，且可提升材料的维卡软化点。
建议用量
根据所需冲击强度不同，添加量有不同差别，详细使用方法请咨询本公司。
产品安全性
通过SGS认证，符合欧盟环保要求。
包装和运输
牛皮纸复合袋包装;净重25±0.2kg
存放于阴凉、通风、干燥处。