硬质pvc改性剂一抗冲ACR的研究
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
1 -实验部分 1．1 主要原料 丙烯酸丁酯(BA)：工业级，苯乙烯(ST)：工业级，甲基丙烯酸丁酯(MMA)：工业级，过硫酸钾：分析纯，十二烷基硫酸钠：分析纯，碳酸氢钠：分析纯。 1．2 抗冲...
1 -实验部分
1．1 主要原料
丙烯酸丁酯(BA)：工业级，苯乙烯(ST)：工业级，甲基丙烯酸丁酯(MMA)：工业级，过硫酸钾：分析纯，十二烷基硫酸钠：分析纯，碳酸氢钠：分析纯。
1．2 抗冲ACR 的合成
1．2．1 种子制备
在装有搅拌器，温度计，冷凝器的四口烧瓶中加入计量好的蒸馏水，乳化剂，碳酸氢钠，搅拌，待乳化均匀后，加入含有交联剂的部分BA，氮气置换后于75 ℃加入引发剂引发聚合。
1．2．2 核聚合
种子乳液保温结束后，滴加剩余BA，待反应结束保温1．5h。
1．2．3 壳聚合
核聚合保温结束后，向上述体系巾滴加二次单体甲基丙烯酸甲酯／苯乙烯，78 ℃引发聚合，滴加结束保温0．5h，待反应结束，于85 ℃再保温2h，冷却放料。
1．2．4 破乳
乳液降温后用0．5％破乳剂破乳，经过滤，洗涤，烘干得到白色粉末。
2- 抗冲ACR的改性机理
2．1 在PVC制品中加入ACR冲击改性剂，可促使PVC在加工过程中凝胶均匀化，从而提高树脂分子间的粘合力，起到提高制品抗冲击强度的作用。
2．2 ACR冲击改性剂中的橡胶相在受到冲击时，体系中的橡胶弹性体粒子成为应力集中中心，诱发大量银文成剪切带。大量银文和剪切带的产生和发展要消耗大量能量，吸收大量的冲击能并将其大部分转化为热能释放出来，变为韧性断裂，从而提高抗冲击强度。
3 性能测试
3．1 结构分析
3．1．1 乳胶粒的尺寸测定：采用动态光散射法测定，仪器为美国COULTER MODEL N4MD SUB—M ICROW PARTICLE ANALYZER。
3．1．2 凝胶含量测定：以丙酮为萃取剂，采用萃取测定法。
3．1．3 分子量测定：采用粘度测定法。
3．2 冲击性能测试
将ACR与PVC树脂及各种助剂按一定配比在高速混合机中于室温下?昆合，再经双辊混炼，压片，按GB／T1043-93标准制样，铣出缺口，在XCJ一40简支梁冲击实验机上进行冲击试验。
4 结果与讨论
4．1 乳胶粒径对缺口冲击强度的影响在ACR合成的3个阶段，分别取乳液测定其乳胶粒径，发现乳胶粒粒径随着合成的进行逐步增大，并且呈明显的核一壳结构。试验中我们还考察了不同橡胶粒径对ACR/PVC共混体系韧性的影响，结果显示缺口冲击强度随乳胶粒径增长而增大，当乳胶粒径超过200nm，冲击强度反而下降。
4．2 凝胶含量对缺口冲击强度的影响
实验表明，缺口冲击强度随着成品凝胶含量的增加而明显上升。橡胶相凝胶含量超过80 时抗冲击效果明显，达到(90±2) 的范围时抗冲击效果较佳。
4．3 ACR核壳比对体系缺口冲击强度的影响
实验中我们在核层含量为20 9／6～70％的范围内考察了ACR/PVC共混体系的缺口冲击强度，其结果显示较初缺口冲击强度随着PBA 含量的增加而迅速提高，但超过60 后缺口冲击强度开始下降。当PBA含量太少时，改性主要由硬组分(壳)构成，这样就使银纹的引发，支化和终止速度下降，不利于冲击强度的提高。而PBA含量过高，由于PBA为橡胶态，粘度大，核太大时硬壳不能将其完全包裹，破乳时因其部分裸露而粘结成小团，致使ACR无法均匀分散在PVC中，达不到理想的改性效果。
4．4 抗冲改性剂添加量对PVC缺口冲击强度的影响
实验中，我们考察了不同的添加量对共混体系冲击强度的影响，结果显示，随着加入量的增加共混体系的冲击强度逐步上升，在6—8份的范围内冲击强度增加的较快，超过8份后增加效果不明显。
5 结论
5．1 采用种子乳液聚合法合成的具有核／壳结构的聚丙烯酸酯类改性剂一抗冲ACR与硬质PVC共混，能显著提高PVC的抗冲击性能，同时还兼有加工助剂的特点，对PVC固有性能几乎不产生影响，当改性剂添加量达到8份时改性效果较佳。
5．2 采用种子乳液聚合法合成具有核／壳结构的聚合物，操作的关键是严格控制乳化剂浓度。即较早步种子聚合时要求获得颗粒数目足够多和粒径足够小的种子乳液；第二步聚合时要严格控制系统乳化剂的浓度，使不存在新的胶束，从而单体只能在种子颗粒的表面上进行聚合，而不产生新的胶粒。
无锡嘉弘塑料科技有限公司可根据客户要求染色加工ABS、PS、P℃、P℃/ABS、PP等工程塑料粒子；各种填充、阻燃、增强改性ABS、PP、P℃/ABS、PA等工程塑料粒子；各种汽车门板、保险杠、仪表板、发动机盖板、车灯等汽车专用料。
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年PVC粒料的研发、造粒生产经验,改性工程塑料的研发和生产经验;专业技术服务团队可为客户提供一站式改性塑料系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www。js-plasti℃s。℃om，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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1．1 主要原料
丙烯酸丁酯(BA)：工业级，苯乙烯(ST)：工业级，甲基丙烯酸丁酯(MMA)：工业级，过硫酸钾：分析纯，十二烷基硫酸钠：分析纯，碳酸氢钠：分析纯。
1．2 抗冲ACR 的合成
1．2．1 种子制备
在装有搅拌器，温度计，冷凝器的四口烧瓶中加入计量好的蒸馏水，乳化剂，碳酸氢钠，搅拌，待乳化均匀后，加入含有交联剂的部分BA，氮气置换后于75 ℃加入引发剂引发聚合。
1．2．2 核聚合
种子乳液保温结束后，滴加剩余BA，待反应结束保温1．5h。
1．2．3 壳聚合
核聚合保温结束后，向上述体系巾滴加二次单体甲基丙烯酸甲酯／苯乙烯，78 ℃引发聚合，滴加结束保温0．5h，待反应结束，于85 ℃再保温2h，冷却放料。
1．2．4 破乳
乳液降温后用0．5％破乳剂破乳，经过滤，洗涤，烘干得到白色粉末。
2- 抗冲ACR的改性机理
2．1 在PVC制品中加入ACR冲击改性剂，可促使PVC在加工过程中凝胶均匀化，从而提高树脂分子间的粘合力，起到提高制品抗冲击强度的作用。
2．2 ACR冲击改性剂中的橡胶相在受到冲击时，体系中的橡胶弹性体粒子成为应力集中中心，诱发大量银文成剪切带。大量银文和剪切带的产生和发展要消耗大量能量，吸收大量的冲击能并将其大部分转化为热能释放出来，变为韧性断裂，从而提高抗冲击强度。
3 性能测试
3．1 结构分析
3．1．1 乳胶粒的尺寸测定：采用动态光散射法测定，仪器为美国COULTER MODEL N4MD SUB—M ICROW PARTICLE ANALYZER。
3．1．2 凝胶含量测定：以丙酮为萃取剂，采用萃取测定法。
3．1．3 分子量测定：采用粘度测定法。
3．2 冲击性能测试
将ACR与PVC树脂及各种助剂按一定配比在高速混合机中于室温下?昆合，再经双辊混炼，压片，按GB／T1043-93标准制样，铣出缺口，在XCJ一40简支梁冲击实验机上进行冲击试验。
4 结果与讨论
4．1 乳胶粒径对缺口冲击强度的影响在ACR合成的3个阶段，分别取乳液测定其乳胶粒径，发现乳胶粒粒径随着合成的进行逐步增大，并且呈明显的核一壳结构。试验中我们还考察了不同橡胶粒径对ACR/PVC共混体系韧性的影响，结果显示缺口冲击强度随乳胶粒径增长而增大，当乳胶粒径超过200nm，冲击强度反而下降。
4．2 凝胶含量对缺口冲击强度的影响
实验表明，缺口冲击强度随着成品凝胶含量的增加而明显上升。橡胶相凝胶含量超过80 时抗冲击效果明显，达到(90±2) 的范围时抗冲击效果较佳。
4．3 ACR核壳比对体系缺口冲击强度的影响
实验中我们在核层含量为20 9／6～70％的范围内考察了ACR/PVC共混体系的缺口冲击强度，其结果显示较初缺口冲击强度随着PBA 含量的增加而迅速提高，但超过60 后缺口冲击强度开始下降。当PBA含量太少时，改性主要由硬组分(壳)构成，这样就使银纹的引发，支化和终止速度下降，不利于冲击强度的提高。而PBA含量过高，由于PBA为橡胶态，粘度大，核太大时硬壳不能将其完全包裹，破乳时因其部分裸露而粘结成小团，致使ACR无法均匀分散在PVC中，达不到理想的改性效果。
4．4 抗冲改性剂添加量对PVC缺口冲击强度的影响
实验中，我们考察了不同的添加量对共混体系冲击强度的影响，结果显示，随着加入量的增加共混体系的冲击强度逐步上升，在6—8份的范围内冲击强度增加的较快，超过8份后增加效果不明显。
5 结论
5．1 采用种子乳液聚合法合成的具有核／壳结构的聚丙烯酸酯类改性剂一抗冲ACR与硬质PVC共混，能显著提高PVC的抗冲击性能，同时还兼有加工助剂的特点，对PVC固有性能几乎不产生影响，当改性剂添加量达到8份时改性效果较佳。
5．2 采用种子乳液聚合法合成具有核／壳结构的聚合物，操作的关键是严格控制乳化剂浓度。即较早步种子聚合时要求获得颗粒数目足够多和粒径足够小的种子乳液；第二步聚合时要严格控制系统乳化剂的浓度，使不存在新的胶束，从而单体只能在种子颗粒的表面上进行聚合，而不产生新的胶粒。
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