作為PVC主要的抗沖改性劑之一,鈣鋅穩(wěn)定劑助劑既可以在增韌的同時,大限度保持PVC的透明性,同時與其它抗沖改性劑相比,在同等加入量情況下,還可以更大幅度地提升制品的韌性,因而廣泛用于PVC與PBT/PC等工程塑料的加工應(yīng)用過程中。
一、橡膠增韌塑料的機理
處于玻璃態(tài)的材料(如PVC樹脂)在應(yīng)力作用下引起材料破壞的原因,是材料發(fā)生強迫高彈形變。如果形變部位有雜質(zhì)、填料、空隙、氣泡等結(jié)構(gòu)上缺陷,應(yīng)力容易在薄弱部位集中,使破裂迅速發(fā)展,導(dǎo)致材料在遠(yuǎn)低于理論平均強度時已被破壞。純PVC樹脂屬脆性材料,連續(xù)玻璃相不能阻止在應(yīng)力作用下裂紋的劇烈擴大,形成缺口和裂紋破裂,故抗沖擊性能差,改善脆性材料的抗擊性能,廣泛采用的方法是進(jìn)行橡膠增韌。從50年代起,人們開始研究材料的橡膠增韌機理,先后提出了各種不同的理論,如能量的直接吸收理論、屈服膨脹理論、裂紋核心理論、銀紋一剪切帶理論及銀紋支化理論等,并不斷發(fā)展和完善,逐步建立起了橡膠增韌機理的初步理論體系。從上述理論得出的兩個重要結(jié)論,一是增韌材料的沖擊強度與體系中橡膠顆粒數(shù)目成指數(shù)函數(shù)關(guān)系;二是要使橡膠顆粒有效地支化銀紋,其直徑不得小于銀紋的厚度,否則會埋入銀紋中而不起作用。
鈣鋅穩(wěn)定劑助劑是在粒子設(shè)計概念基礎(chǔ)上合成的功能高分子材料,是通過乳液接枝聚合制得的三元聚合物,亞微觀形態(tài)上具有典型的核殼結(jié)構(gòu),粒子的核心是經(jīng)過輕度交聯(lián)具有低剪切摸量的丁苯橡膠核,外殼是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬殼層,是典型的粒子分散型增韌改性劑。它與PVC兩相之間是半相容的,即與PVC樹脂具有較好的界面相容性,又在PVC/MBS體系中保持粒子形狀完整。MBS加入量少時,在PVC中分散性良好呈球狀顆粒,形不成分散型“海—島”結(jié)構(gòu),起不到傳遞沖擊能的作用,材料增韌效果不好。隨著MBS樹脂加入量增加,分散的顆粒逐漸聚結(jié)起來形成海島結(jié)構(gòu)。當(dāng)材料受到外力沖擊力時,MBS樹脂中的橡膠核是應(yīng)力集中點,使其產(chǎn)生形變,并在周圍誘發(fā)銀紋和剪切帶,通過銀紋和剪切帶分散和吸收沖擊能量,形成了材料從脆性斷裂向韌性斷裂的轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到增韌目的。
二、片材/薄膜抗沖擊改性劑GDS-521/GDS-621
鈣鋅穩(wěn)定劑助劑是專用于透明聚氯乙烯硬質(zhì)片材和薄膜的新抗擊改性劑。GDS-521/GDS-621使片材具有優(yōu)良的抗沖擊性、高透明度及耐彎曲白化。除了這些特性的組合,GDS-521/GDS-621使物料具有良好的分散性,并改善了加工塑化性。這些特性顯示了GDS-521/GDS-621是硬質(zhì)聚氯乙烯片材和薄膜的抗沖擊改性劑。
GDS-521/GDS-621使用了獨特的生產(chǎn)工藝,此工藝使改性劑具備了優(yōu)良的粉末流動性、較好的表觀密度和低的粉塵污染性 此外,GDS-521/GDS-621幾乎無毒無臭無味,并達(dá)到了美國食品與醫(yī)藥管理局(FDA)中相關(guān)對食品包裝用途的要求,因而被廣泛應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。
性能特點
●優(yōu)良的片材抗沖擊性 ●高透明度 ●耐彎曲白化性 ●優(yōu)良的粉末流動性和表觀密度 | ●改善加工塑化性 |
●熱成型容器 | ●泡罩型容器 |
典型的產(chǎn)品特性
性質(zhì) | 試驗方法或測試依據(jù) | 單位 | 數(shù)值 |
化學(xué)定義 | 高分子量熱塑性多元共聚物 |
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篩分
20目以上 | GB2916-1989 | % | ≤0.1 |
性能表
性質(zhì) | 試驗方法 | 單位 | 數(shù)值 |
透明度(7phr) | GB2410-1989 | % | 85.0 |
試驗條件
配方 | 條件 | ||
PVC(S-700) | 100 | 雙輥開煉 | 壓制 |
三、管材/型材用高抗沖擊改性劑GDS-751/GDS-56
鈣鋅穩(wěn)定劑助劑是用于不透明聚氯乙烯硬質(zhì)管材,板材和異型材等的通用型抗沖擊改性劑。由于GDS-751/GDS-56使用了獨特“種子聚合”生產(chǎn)工藝,因而使制品具有優(yōu)異的抗沖擊性和耐老化性。除了這些特性的組合外,GDS-751/GDS-56具有良好的分散性,并改善了加工塑化性。
生產(chǎn)過程中新型后處理工藝的實施使該改性劑具備了優(yōu)良的粉末流動性、較好的表觀密度和低的粉塵污染性。此外,GDS-751/GDS-56幾乎無毒無臭無味,并達(dá)到了美國食品與醫(yī)藥管理局(FDA)中相關(guān)對食品包裝用途的要求,因而被廣泛應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。
性能特點
●優(yōu)良的板材抗沖擊性 ●良好的拉伸性能 ●優(yōu)異的色澤 ●優(yōu)良的粉末流動性和表觀密度 | ●改善加工塑化性 |
●熱成型管材 | ●注塑板材 |
典型的產(chǎn)品特性
性質(zhì) | 試驗方法或測試依據(jù) | 單位 | 數(shù)值 |
化學(xué)定義 | 高分子量熱塑性多元共聚物 |
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篩分
20目以上 | GB2916-1989 | % | ≤0.1 |
性能表
牌號 | 性質(zhì) | 試驗方法 | 單位 | 數(shù)值 |
GDS-751 | IZOD沖擊強度(7phr) | B1843-1989 | KJ/m2 | 22.0 |
試驗條件1
配方 | 條件 | ||
PVC(S-1000) | 100 | 雙輥開煉 | 壓制 |
注:上述數(shù)據(jù)均為實驗室測值。
四、使用方法及用途
本公司生產(chǎn)的鈣鋅穩(wěn)定劑助劑可廣泛用于壓延、注塑、擠出等加工工藝過程,其制品用于板材,片材、薄膜、熱收縮膜、管材,型材等領(lǐng)域。推薦用量為4-10份。
用途:主要用于適用型材、軟質(zhì)、半硬質(zhì)PVC電線、電纜料及其他PVC環(huán)保塑料制品、硬質(zhì)管材等。