眾所周知，PVC增韌抗沖賦予了PVC特殊的性能，能夠使我們的PVC制品滿足更多的需求，滿足更多的特殊要求，關(guān)于各種改性材料的對(duì)比，下面青島賽諾聚乙烯蠟為您詳細(xì)分析，本篇分為兩部分，本文為PVC增韌抗沖改性第二部分。

七、 NBR 抗沖擊改性劑

NBR是丙烯腈 (A N )與丁二烯的無規(guī)共聚物，通常作為耐油橡膠使用。由于 AN 與PVC具有良好的相容性，AN 含量介于 2O～30 的N BR 具有低的 Tg，又具有與PVC 良好 的相容性，故可作為PVC 抗沖擊劑使用。為 了改善 NBR 在 PVC 的分散性和加工性 ，應(yīng)使用乳液法聚合得到的相對(duì)分子量低一些的 NBR 。硬 PVC 中摻入粉末NBR 能使其耐磨性、耐熱性、耐沖擊性、耐低溫等都得到顯著改善。但需要注意的是，NBR用量不宜超過20 份，否則不能作為硬PVC制品使用。PVC／NBR 共混物可生產(chǎn)波紋管和其它柔性管材，電線包覆材料，電器絕緣零件及鞋材料等。NBR 屬于不飽和烴 ，用其改性的PVC 在耐候性方面不很理想。

PVC改性劑分類和選擇

PVC改性劑根據(jù)其功能和改性的特點(diǎn)用于玻璃狀無定形PVC的改性劑，可分為6組：

①高效抗沖擊改性劑：用于不透明的抗沖擊混合料中。

②透明抗沖擊改性劑：當(dāng)要求光學(xué)性能及抗沖擊性能時(shí)，使用這種改性劑。

③熱變形改性劑：用于提高PVC混合料的加工溫度范圍。

④普通改性劑：用于改進(jìn)抗沖擊性能、高溫強(qiáng)度和低溫?fù)闲浴?

⑤耐候性改性劑：在戶外應(yīng)用中使用該種改性劑可防止紫外線光降解。

⑥加工助劑：通過減少熔融時(shí)間改進(jìn)PVC的熔體性能，如聚乙烯蠟、硬脂酸鋅等加工助劑。

1、高效抗沖擊改性劑

ABS和MBS一類的高效抗沖擊改性劑對(duì)PVC抗沖擊性的改進(jìn)具有協(xié)同效應(yīng)。因此，在PVC中加入少量的改性劑就可得到高的抗沖擊性，并增加 PVC的撓性，而不明顯地改變混合料的機(jī)械性能。PVC的分子量決定抗沖擊改性劑的量。分子量越高，所需要的改性劑的量越少。產(chǎn)品的最終用途決定該P(yáng)VC混合料所需要的分子量。例如，低分子量PVC最好用住模法加工；而高分子量PVC則選用管狀擠出加工。高效耐沖擊改性劑的典型應(yīng)用是用于PVC管、注模混合料及壓延不透明薄膜和片材。

2、透明抗沖擊改性劑

透明抗沖擊改性劑在PVC混合料中如同不透明改性劑一樣可提供一些附加的性能，如光傳播、光霧、黃度指數(shù)。低折白和變色等光學(xué)特性。在制備ABS和MBS改性劑的乳液過程中，通過使PVC和改性劑的折光指數(shù)相等的辦法來獲得保持透明度所需要的光學(xué)性能；通過將橡膠狀基質(zhì)的粒子大小控制在 1000-3 000A的窄分布范圍內(nèi)獲得抗沖擊效果；通過接枝的 S／AN或 MMA／S的溶解度參數(shù)獲得相容性／不相容性的平衡（抗沖擊特性）。這類改性劑的典型應(yīng)用有透明壓延薄膜、包裝用片材及吹制PVC瓶等。

3、熱變形改性劑

熱變形改性劑可提高PVC的有效熱使用溫度。每填加一份改性劑大約可提高IT。向PVC中添加熱變形改性劑也可增加剛度，使對(duì)抗張強(qiáng)度的影響最小，但常常消弱了抗沖擊強(qiáng)度。這類改性劑通常由多α-甲基苯乙烯／丙烯睛（AMSAN）或戊二酰亞胺組成。對(duì)于AMS聚合物，由于其連到苯乙烯上的甲基基團(tuán)的位阻現(xiàn)象，增加了PVC熱變形性。戊二酰亞胺聚合物因其雜環(huán)結(jié)構(gòu)可增加聚合物鏈剛度，由此而增加PVC母體的熱變形性。熱變形改性劑的應(yīng)用有乙烯基壁板、耐熱型材及需要模壓牢度的汽車儀表襯墊片材等。

4、普通改性劑

普通改性劑是用于半硬質(zhì)PVC混合料的半硬質(zhì)改性劑，是典型的ABS改性劑，含有較少的丁二烯及較多的未接枝全剛性聚 S／AN。這些改性劑具有剛性和橡膠性兩相，可使半硬質(zhì)混合料具有多種性能。丁二烯橡膠相可增加低溫抗龜裂性，高分子量剛性 S／AN具有熱成型性和好的性能保持率等加工性能。普通改性劑的典型用法有汽車儀表板片材、行李箱ABS蓋板材料及汽車型材等。

5、耐候性改性劑

耐候性抗沖擊改性劑可防止紫外線光降解。與MBS和ABS一樣，丁二烯改性劑不適用于戶外使用，除非其外層有一防紫外線層的保護(hù)。在丁二烯的雙鏈部位，紫外線可打破其不飽和的碳鏈骨架，并通過氧化和其他降解反應(yīng)，使改性性變脆。具有較強(qiáng)防紫外線降解的改性劑的功能與MBS和ABS類似，但它們具有丙烯酸了酯或丙烯酸2-乙基-己酯接技相，這些成分的聚合物鏈上不含有雙鏈，不存在發(fā)生降解反應(yīng)起始的部位。通常稱這類改性劑為丙烯酸系改性劑，并主要用于PVC壁板、窗型材及其他一些需要耐候的應(yīng)用場(chǎng)合。它們?cè)趹敉馐褂脮r(shí)，具有一些抗沖擊性，但效果不及ABS或MBS有效。

另外一種可在戶外使用的耐候性改性劑是CPE（氯化聚乙烯）。該種改性劑不太有效，改性效果不太好。通過類似于增塑作用（或一個(gè)相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)）的機(jī)理增加 PVC母體的韌性。

6、加工助劑

在PVC復(fù)混物中加入加工助劑，可增加熔融和熔體性能。典型的加工助劑是有極高分子量的聚合物，如MMA/EA、苯乙烯、 MMA／S／AN或 S／AN等。主要用于PVC摻混料中，其用量對(duì)PVC干混料來說，一般為1份或更少。其功能是通過增加 PVC和混合設(shè)備金屬內(nèi)表面間的摩擦力來促進(jìn)混合料的熔融。在PVC發(fā)泡中，因高分子量聚SAN和聚MMA／S／AN控制熔融粘度非常有效。在塑料工業(yè)中，這些不同的改性劑各司其職，對(duì)每一種具體聚合物需在抗沖擊性。流動(dòng)性、成本、穩(wěn)定性及粒子大小控制等各方面進(jìn)行比較才能正確地選擇出改性劑。

八、多元共混改性

對(duì)于使用要求高的場(chǎng)合，需要 PV C 多元共混改性，以滿足多項(xiàng)性能指標(biāo)要求 ，改善單一改性所不能實(shí)現(xiàn)的指標(biāo) ，獲取經(jīng)濟(jì)和性能等多因素的優(yōu)化。

1、CPVC ／PVC ／CPE 共混改性

CPVC 、PVC 、CPE 三種組分的分子結(jié)構(gòu)相似，極性相似 ，共混物微區(qū)界面相容性好 ，生產(chǎn)的耐熱性塑料物理機(jī)械性能具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：加工容易，機(jī)械強(qiáng)度高，耐化學(xué)腐蝕 ，自熄阻燃性好 ，尤其是維卡軟化溫度高，使用溫度達(dá) i00℃以上 ，廣泛用于 85～100℃工作環(huán)境的給 、排水系統(tǒng)，隔熱 ，密封系統(tǒng)和通風(fēng)采暖系統(tǒng)。CPVC／PVC ／COE 共混物有三大特點(diǎn) ：

1、共混物的維卡軟化溫度隨 CPVC 用量的增加而顯著增加。

2、CPE 用量為 4～8 份時(shí)，可明顯改善共混物的沖擊性能。

3、共混物熔體的粘度受 CPV C 用量的影響較大。

2 PVC ／ABS／CPE 共混改性

PVC ／A BS／CPE 三元 共混是一種 良好的 增韌 PVC 體 系，在性 能 上 三 元 pvc ／ABS 、PVC ／CPE 二元共混物的優(yōu)點(diǎn)，改善了二元共混各 自的不足，具有適中的低溫沖擊強(qiáng)度，拉伸性能以及適宜的加工性能。選用PVC ／ABS／CPE 份額為 90／10／5，是三元共混的最佳配方，這時(shí)體系的抗沖擊強(qiáng)度和拉伸性能及 加工都最理想。加工溫度宜在i00~3 ，PVC ／ABS／CPE 共混物同時(shí)存在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和島相結(jié)構(gòu)，沖擊強(qiáng)度值較高。

3、 PVC ／ABS 一SAN 共混改性

a—sA N 是以苯酚、丙酮裝置副產(chǎn)物 a一甲基苯乙烯 為主要原料，與苯乙烯和丙烯腈進(jìn)行懸浮聚合制得的共聚物。在 PVC／3S體系中，加入相對(duì)粘度為 1．4～1．6 的適量 a—SAN ，可使 PVC／ABS ta- - SAN 共混物獲得優(yōu)良的沖擊性能。同時(shí)因 a—SAN 不存在C —c 雙鍵，分子鏈上又含有較多的苯環(huán)和 a一甲基，耐熱性較 ABS 還要好。如再配三鹽基硫酸鉛等復(fù)合穩(wěn)定劑，可有效提高共混物的加工條件。

4 、PV C／MBS／A CR 共混改性

ACR 是最好的 PVC 耐候性抗沖擊改性劑 ，PVC ／A cR 可保持長期的高沖擊強(qiáng)度 、外觀及良好的耐熱性、抗張強(qiáng)度以及耐藥品等性能 ，但會(huì) 損 害 PVC 原有的透明性 。而PVC ／MBS 共混成型的制品，開始確有較高的耐沖擊性 ，出色的透明性及外觀 ，但在室外使用時(shí)，以沖擊強(qiáng)度為代表的物性就會(huì)下降，最終引起外觀的變化。為克服兩者的缺點(diǎn) ，發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn) ，將兩種改性劑聯(lián)合使用，取長補(bǔ)短 ，便可制得透 明性、耐候性均好的PVC制品，進(jìn)一步擴(kuò)大了硬PVC制品的應(yīng)用領(lǐng)域 PVC／SBR ／IvIBS／ACR 三元共混原料的配比應(yīng)定為 1.0／5～15／3～15，具體要視所制造的制品、設(shè)備、工藝條件而定 。

5、 用 CPE 和 NBR 對(duì) PVC／MBS ／sBR 共混改性

用 CPE 和 NBE 對(duì) PVC ／MBS／SBR 共混改性，有如下特點(diǎn)；

(1)PvC ／SBR 共混體系相容差，抗i中強(qiáng)度 提高約 3 倍 ，同 時(shí) 彎曲強(qiáng)度下降 2O ～30 ，增韌效果不顯著 ，聚合物合金綜合性能差 。

(2)PVC／SBR體系中加入 MBS 可使PVC 的沖擊強(qiáng)度顯著提高 ，在 MBS/SBR 為8／5 時(shí) ，沖擊強(qiáng)度可達(dá) 65kJ／m0，但彎曲強(qiáng)度保留率僅為 70％

(3)CPE 的加入大大增加了 PVC ／sBR ／MBS 的相容性 ，使得 PVC 復(fù)合體系的沖擊強(qiáng)度在 PVC／MBS ／CPE = 100／5／8／7 時(shí)高達(dá)85kJ／m ，在配方 比例為 loo／5／8／5，沖擊強(qiáng)度為 54．4kJ／m 。拉伸強(qiáng)度 34．3M Pa，彎曲強(qiáng)度保留率為86 ，可滿足一定的使用要求。

(4)NBR 的加入大大提高了 PVC／MBS的抗沖強(qiáng)度 ，NBR 加入量為7份 ，沖擊強(qiáng)度為 21．1kl／m ，拉伸強(qiáng)度 48．7M Pa，彎曲強(qiáng)度保 留率為 96 ，綜合性 能優(yōu) 良，可滿足硬質(zhì)聚氯乙烯的性能指標(biāo)。

抗沖擊改性劑選擇的考慮因素加入量越多越好，必須根據(jù)不同的配方及用途 ，通過試驗(yàn)選擇抗沖擊改性劑可大大改善PVC的加工性能，但是并不是其最佳共混比。同時(shí)必須注意抗沖擊劑雖然可以提高沖擊強(qiáng)度 ，但可能使其它機(jī)械性能下降。還要考慮共混工藝 (溫度、加料次序等)也對(duì)共混性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。不同改性劑對(duì)共混物耐候性及白度也有不同程度的影響。另—個(gè)值得注意的是改性劑的價(jià)格 ，一般講改性劑價(jià)格次序?yàn)椋篗BS> ABS> ACR > NBR > CPE> EVA 。

總之 ，PVC增韌抗沖改性劑有CPE、ACR、MBS、EVA、丁腈橡膠，SBS橡膠等，但是我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中常用的就是CPE、ACR、MBS、丁腈橡膠，目前性價(jià)比最高的當(dāng)屬CPE，其他的低溫抗沖性能好，抗沖ACR耐候性抗沖擊效果均最好，MBS、SBR耐候性差。

 CPE是分子量在30萬左右的線性非交聯(lián)橡膠體，玻璃化溫度為-10℃左右，熔融后以網(wǎng)狀形式分散于PVC中；抗沖ACR、MBS是核-殼結(jié)構(gòu)分子，核為交聯(lián)橡膠球，殼是甲基丙烯酸甲酯類硬質(zhì)殼，玻璃化溫度低于-45℃，與PVC形成海-島結(jié)構(gòu)；CPE的增韌效果好，但是低溫沖擊性能差，ACR、MBS正好相反，MBS原材料丁二烯含有雙鍵，耐候性差，不能在戶外應(yīng)用。另外交聯(lián)橡膠態(tài)的SBR橡膠、SBS橡膠，耐候性均較差，耐低溫性能倒還可以，但是性價(jià)比跟CPE有差距。綜合上述信息考量CPE和抗沖ACR是增韌抗沖改性劑的首選。

常溫下抗沖ACR的耐沖擊效果要優(yōu)于CPE，但是增韌效果比不上CPE，一般100公斤樹脂粉4-6公斤的抗沖ACR沖擊性能跟6-8份CPE的效果相當(dāng)，還有一個(gè)前提條件，就是在鈣粉含量不高的前提下，當(dāng)鈣粉含量超過25份，ACR的效果將大打折扣，價(jià)格上抗沖ACR也不占優(yōu)勢(shì)，這就是在我國PVC制品高填充下，抗沖ACR沒有打開市場(chǎng)獲得大量生產(chǎn)的原因。

我們只有根據(jù)不同的使用要求 ，不同的生產(chǎn)要求，選擇不同的改性劑及配方，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能和價(jià)格比的最優(yōu)化。