การวิจัยเปรียบเทียบ ADX-600 Acrylic Impact Modifier, CPE และ MBS ในระบบ PVC

เชิงนามธรรม:ADX-600 เป็นเรซินดัดแปลงการกระแทกอะครีลิกเปลือกแกนหลัก (AIM) ที่ผลิตขึ้นโดยบริษัทของเราผลิตภัณฑ์สามารถใช้เป็นตัวปรับแรงกระแทกสำหรับ PVCADX-600 AIM สามารถแทนที่ CPE และ MBS ตามการเปรียบเทียบของพารามิเตอร์ประสิทธิภาพต่างๆ ระหว่าง AIM และตัวปรับแต่งผลกระทบของ PVC ที่แตกต่างกันผลิตภัณฑ์พีวีซีที่เป็นผลลัพธ์แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม ประสิทธิภาพการประมวลผล และประสิทธิภาพที่คุ้มทุนที่สูงขึ้น
คำสำคัญ:AIM, CPE, MBS, ตัวปรับแรงกระแทก, คุณสมบัติทางกล

บทนำ

พีวีซีทำหน้าที่เป็นพลาสติกสากลที่มีผลผลิตมากที่สุดและมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างที่สุดในโลกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น วัสดุก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ท่อที่ใช้ประจำวัน วัสดุปิดผนึก เส้นใย ฯลฯ พีวีซีแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมายสำหรับการใช้งานอย่างกว้างขวางทั้งในภาคอุตสาหกรรมและภาคโยธาอย่างไรก็ตาม พีวีซีเรซินเป็นวัสดุที่เปราะเฟสแก้วที่ต่อเนื่องกันไม่สามารถป้องกันการขยายตัวที่รุนแรงของรอยแตกภายใต้ความเค้น และในที่สุดก็เกิดช่องว่างและการแตกร้าวดังนั้นวัสดุประเภทนี้จึงมีความทนทานต่อแรงกระแทกต่ำอย่างไรก็ตาม ข้อบกพร่องนี้สามารถเอาชนะได้ด้วยการเพิ่มตัวปรับแรงกระแทกลงในวัสดุพีวีซีในระหว่างกระบวนการผลิตและการขึ้นรูป

ตัวดัดแปลงการกระแทกที่ดีควรนำเสนอโดยทำตามคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม:
(1) อุณหภูมิการแข็งตัวค่อนข้างต่ำ Tg;
(2) ความเข้ากันได้ของตัวปรับแรงกระแทกกับพีวีซีเรซิน
(3) การจับคู่ความหนืดของตัวดัดแปลงการกระแทกกับพีวีซี
(4) ไม่มีผลกระทบที่ชัดเจนต่อคุณสมบัติที่ปรากฏและคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของพีวีซี
(5) ทนต่อสภาพอากาศที่ดีและตายบวมได้

ตัวดัดแปลงการกระแทกทั่วไปสำหรับ PVC แบบแข็งส่วนใหญ่ครอบคลุมถึงคลอรีนโพลิเอทิลีน (CPE), อะคริเลต (ACR), เอทิลีน-ไวนิลอะซิเตทโคพอลิเมอร์ (EVA), เมทิลเมทาคริเลต-บิวทาไดอีน-สไตรีน ternary graft copolymer (MBS) และอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีนโคพอลิเมอร์ (ABS) ).ในหมู่พวกเขา ตัวปรับผลกระทบคลอรีนโพลิเอทิลีนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีนและอะคริเลตก็ถูกนำมาใช้มากขึ้นเช่นกันเนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมกลายเป็นข้อกังวลทั่วไปในการปรับปรุงการทนต่อแรงกระแทกและอำนวยความสะดวกในการอัดขึ้นรูปพลาสติก
ผลิตภัณฑ์ AIM ADX-600 ของเราสามารถแทนที่ CPE และ MBSมันสามารถปรับปรุงความลื่นไหลและการเสียรูปทางความร้อนของ PVC หลอมได้อย่างมาก และทำให้ PVC plastication ง่ายขึ้นผลิตภัณฑ์ที่ได้แสดงให้เห็นถึงแรงกระแทกสูงและทนต่อสภาพอากาศที่ดี ความเสถียร และคุณสมบัติการประมวลผลด้วยพื้นผิวเรียบ สวยงาม และมันวาวสูงต่อไป เราได้วิเคราะห์ ACR, CPE และ MBS ในด้านต่อไปนี้

I. กลไกการชุบแข็งด้วย PVC Impact Modifiers

Chlorinated polyethylene (CPE) ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลเชิงเส้นที่กระจายตัวในเมทริกซ์ PVC ในรูปแบบเครือข่ายหลักการของการทนต่อแรงกระแทกคือการสร้างเครือข่ายยืดหยุ่นในวัสดุเมทริกซ์พีวีซีเพื่อต้านทานผลกระทบภายนอกโครงข่ายดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปภายใต้แรงดึงสิ่งนี้จะทำให้เกิดแรงเฉือนของส่วนผสมที่มุม 30° ถึง 45° จากทิศทางแรงดึง ทำให้เกิดแถบเฉือน ดูดซับพลังงานการเปลี่ยนรูปจำนวนมาก และเพิ่มความทนทานของระบบผสมการเปลี่ยนแปลงของค่าความเค้นของวัสดุภายใต้แรงภายนอกแสดงไว้ในรูปต่อไปนี้

p1

ACR และ MBS เป็นของตัวแก้ไขผลกระทบโคพอลิเมอร์ชนิด "core-shell"แกนกลางของมันทำหน้าที่เป็นอีลาสโตเมอร์แบบเชื่อมขวางต่ำ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความทนทานและการทนต่อแรงกระแทกเปลือกของมันทำหน้าที่เป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูงที่มีอุณหภูมิการกลายเป็นแก้วที่สูงขึ้น ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปกป้องแกนยางและปรับปรุงความเข้ากันได้กับ PVCอนุภาคโมดิฟายเออร์ประเภทนี้ง่ายต่อการแยกออกและสามารถกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์พีวีซีเพื่อสร้างโครงสร้าง "เกาะทะเล"เมื่อวัสดุถูกกระแทกจากภายนอก อนุภาคยางที่มีโมดูลัสต่ำมักจะเกิดการเสียรูปในขณะเดียวกัน การขจัดพันธะและโพรงจะเกิดขึ้นเนื่องจากวัสดุถูกขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนรูปแบบพีวีซีที่มีโมดูลัสสูงหากรูเหล่านั้นก่อตัวขึ้นใกล้พอ ชั้นเมทริกซ์ระหว่างอนุภาคยางสามารถให้ผลผลิตและเพิ่มความทนทานของวัสดุได้หลักการทนต่อแรงกระแทกแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

ใบรับรอง

CPE, ACR และ MBS แสดงให้เห็นถึงความไวที่แตกต่างกันต่อความแข็งแรงของการตัดเฉือน เนื่องจากกลไกการชุบแข็งแบบต่างๆในระหว่างการประมวลผล อนุภาค ACR และ MBS จะถูกกระจายในเมทริกซ์ PVC ผ่านการตัด ทำให้เกิดโครงสร้าง "เกาะทะเล" และช่วยเพิ่มความทนทานของวัสดุแม้ว่าความแข็งแกร่งในการประมวลผลจะเพิ่มขึ้นอีก แต่โครงสร้างนี้จะไม่ถูกทำลายโดยง่ายเอฟเฟกต์การแกร่งที่ดีที่สุดสามารถทำได้เมื่อตัวดัดแปลง CPE และ PVC ถูกผสมเข้ากับโครงสร้างเครือข่ายที่ห่อหุ้มอนุภาค PVC หลักไว้อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเครือข่ายนี้สามารถถูกบุกรุกได้ง่ายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในความเข้มของการประมวลผลดังนั้นจึงมีความอ่อนไหวต่อความเข้มของการประมวลผลและนำไปใช้กับช่วงการประมวลผลที่แคบ

ครั้งที่สองการเปรียบเทียบคุณสมบัติต่างๆ ระหว่าง ADX-600 AIM และ PVC Impact Modifiers ที่แตกต่างกัน

1. สูตรการทดสอบวัสดุพื้นฐาน

ชื่อ ตัวกันความร้อนแบบ Organo-tin (HTM2010) แคลเซียมสเตียเรต ไทเทเนียมไดออกไซด์ PE-6A 312 แคลเซียมคาร์บอเนต พีวีซี-1000
ปริมาณ / กรัม 2.0 0.7 4.0 0.6 0.2 5.0 100.0

2. อิมแพ็ค พร็อพเพอร์ตี้

รายการ ตัวอย่างชื่อ มาตรฐานการทดสอบ หน่วย ปริมาณการเติม (phr)
3 4 5 6 7 8
ผลกระทบจากคานเท้าแขนมีรอยบาก ADX-600 ASTM D256 KJ/m2 5.44 6.30 น 7.78 8.72 9.92 12.02
ACR จากต่างประเทศ KJ/m2 4.62 5.01 7.68 8.51 9.63 11.85
MBS KJ/m2 5.32 5.39 7.52 8.68 9.78 11.99
CPE KJ/m2 3.54 4.25 5.39 6.32 7.01 8.52
ผลกระทบจากคานเท้าแขนที่ไม่มีรอยบาก ADX-600 เจ/เอ็ม 57.03 63.87 72.79 88.23 100.09 121.32
ACR จากต่างประเทศ เจ/เอ็ม 46.31 50.65 72.55 85.87 97.92 119.25
MBS เจ/เอ็ม 53.01 62.07 71.09 87.84 99.86 120.89
CPE เจ/เอ็ม 21.08 37.21 47.59 59.24 70.32 82.21

3. คุณสมบัติการยืด/ดัด (ปริมาณสารเติมแต่งทั้งหมดคือ 6phr)

รายการ มาตรฐานการทดสอบ หน่วย ตัวชี้วัดทางเทคนิค (ADX-600) ตัวชี้วัดทางเทคนิค (ACR จากต่างประเทศ) ตัวชี้วัดทางเทคนิค(MBS) ตัวชี้วัดทางเทคนิค (CPE)
โมดูลัสความยืดหยุ่นแรงดึง ASTM D638 MPa 2546.38 2565.35 2500.31 2687.21
ผลผลิตการยืดตัวของแรงดึง ASTM D638 % 28.38 27.98 26.84 17.69
แรงดึง ASTM D638 MPa 43.83 43.62 40.89 49.89
โมดูลัสดัด ASTM D790 MPa 2561.11 2509.30 2528.69 2678.29
กำลังดัด ASTM D790 MPa 67.39 65.03 66.20 69.27

การวิเคราะห์: ตามข้อมูลข้างต้นเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกล:
① ภายใต้ปริมาณที่เท่ากัน ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ADX-600 ของเรานั้นดีกว่าผลิตภัณฑ์ MBS และ ACR จากต่างประเทศผลิตภัณฑ์ของเราสามารถทดแทนได้ในจำนวนที่เท่ากัน
② ภายใต้ปริมาณที่เท่ากัน ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ADX-600 ของเรานั้นสูงกว่า CPE มากจากการทดสอบหลายครั้ง ได้รับการยืนยันแล้วว่า ADX-600 3 โด๊สบวก 3 โดสของ CPE สามารถทดแทนการใช้ CPE 9 โดสได้คุณสมบัติทางกลจำเพาะแสดงไว้ดังนี้

รายการ มาตรฐานการทดสอบ หน่วย ตัวชี้วัดทางเทคนิค(ADX-600/3phr+CPE/3phr) ตัวชี้วัดทางเทคนิค (CPE/9phr)
ผลกระทบจากคานเท้าแขนมีรอยบาก ASTM D256 KJ/m2 9.92 9.86
ผลกระทบจากคานเท้าแขนที่ไม่มีรอยบาก ASTM D256 เจ/เอ็ม 97.32 96.98
โมดูลัสความยืดหยุ่นแรงดึง ASTM D638 MPa 2250.96 2230.14
ผลผลิตการยืดตัวของแรงดึง ASTM D638 % 101.25 100.24
แรงดึง ASTM D638 MPa 34.87 34.25
โมดูลัสดัด ASTM D790 MPa 2203.54 2200.01
กำลังดัด ASTM D790 MPa 60.96 60.05

4.การประมวลผลการดำเนินการ
แผนภาพด้านล่างแสดงเส้นโค้งการไหลเส้นสีแดง: ADX-600/3phr+CPE/3phr;สายสีน้ำเงิน: CPE/9phr

ใบรับรอง

แรงบิดที่สมดุลของทั้งสองนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกัน และการชุบพลาสติกของวัสดุที่ดัดแปลงโดย ADX-600/3PHr +CPE/3PHR นั้นช้ากว่าเล็กน้อย แต่อยู่ในการควบคุมตามรูปดังนั้นในแง่ของการประมวลผล ADX-600 3 โดสบวก 3 โดสของ CPE สามารถแทนที่การใช้ CPE 9 โดส

สาม.บทสรุป

จากการเปรียบเทียบระหว่าง ADX-600 AIM กับ CPE และ MBS ในคุณสมบัติเชิงกลและพฤติกรรมการประมวลผล ได้ข้อสรุปต่อไปนี้เมื่อวิเคราะห์ตามวัตถุประสงค์ว่า ADX-600 3 โด๊สบวก 3 โดสของ CPE สามารถแทนที่การใช้ CPE 9 โดส .ADX-600 AIM แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมได้ดีขึ้น ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลลัพธ์แสดงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพที่คุ้มทุนที่สูงขึ้น
ADC-600 AIM เป็นของอะคริเลตโคพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างคอร์-เชลล์ACR แสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อสภาพอากาศ ความเสถียรทางความร้อน และอัตราส่วนราคาต่อประสิทธิภาพได้ดีกว่า MBS เนื่องจากไม่มีพันธะคู่นอกจากนี้ ACR ยังแสดงข้อดีของช่วงการประมวลผลที่กว้าง ความเร็วในการอัดรีดที่รวดเร็ว การควบคุมที่ง่าย ฯลฯ โดยส่วนใหญ่จะใช้กับผลิตภัณฑ์พีวีซีแบบแข็งและกึ่งแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุก่อสร้างเคมีและผลิตภัณฑ์ภายนอกอาคาร เช่น โปรไฟล์ ท่อ อุปกรณ์ท่อ กระดาน วัสดุโฟม ฯลฯ ทำหน้าที่เป็นตัวปรับแรงกระแทกที่มีปริมาณมากในปัจจุบันและมีศักยภาพในการพัฒนาอย่างมากในอนาคต


เวลาโพสต์: 20 มิ.ย. 2565