不透明PVC納米抗沖增韌改性劑SPA-36
技術背景
聚氯乙烯（PVC）是含氯原子強ji性高分子聚合物，以其成型方便、阻燃性、耐候性而獲得廣泛應用。PVC分子鏈強ji性導致分子間較強分子間力，其玻璃化溫度比較高，低溫沖擊強度低，PVC復合材料發(fā)脆。為了PVC的抗沖擊性能，國內硬質PVC制品中通過添加CPE彈性體進行增韌。
CPE是以特種HDPE為原料，通過氯化而獲得的彈性體。CPE其玻璃化溫度較高，PVC硬制品要達到使用要求，通常要加入較大份數（8～12份）才能獲得較好的韌性。由于CPE為彈性體，在PVC制品中大量加入CPE彈性體，PVC材料的強度、剛性、模量、維卡軟化點降低，也就是說，CPE增韌PVC是以材料的強度、剛性、模量、維卡軟化點大幅度損失為代價。
CPE含有約36%氯原子，普通的穩(wěn)定劑不能抑制CPE的脫氯分解，所以PVC制品中加入CPE會導致PVC復合材料的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性下降，耐候性變差。同時，CPE與PVC相容差，加工熔體粘度大，一般須配合ACR加工助劑才能加工性能，加工溫度窄、塑化效果差。添加CPE彈性體的PVC復合材料表面光澤度、硬度亦下降。
SPA-36是基于CPE增韌PVC固有缺陷而設計CPE協(xié)效劑，它是以微乳聚合法和納米自組裝技術而開發(fā)出有機/無機納米雜化材料。SPA-36協(xié)效增韌劑與CPE復合使用時，可提CPE在PVC復合材料中的分散性，CPE與PVC界面粘結性能和相容性，將CPE的互穿網絡增韌與粒子點陣拓撲增韌特征集于一身，使PVC的強度、剛性、模量、維卡軟化點下降幅度較小，PVC復合材料的強度與韌性好的平衡，亦即，SPA-36協(xié)效劑可使PVC復合材料在獲得好的沖擊韌性的同時，又具有較高的強度。
同時，CPE/SPA-36協(xié)效增韌體系減少CPE用量，CPE用量為原來用量的40%～60%，可降低企業(yè)成本，提高企業(yè)產品競爭力。
CPE抗沖改性劑與CPE與協(xié)效增韌劑SPA-36復合使用性能對比
在PVC制品中，用CPE和SPA-36抗沖改性劑后性能對比如下表·1
表·1 SPA-36、CPE抗沖改性劑性能對比表
| 項目 | CPE體系 | SPA-36/CPE復合體系 |
| 抗沖擊性能 | 較好 | 好 |
| 拉伸強度 | 降低 | 降低幅度小 |
| 彈性模量 | 降低 | 降低幅度小 |
| 維卡軟化點 | 降低 | 降低幅度小 |
| 加工性 | 窄 | 寬 |
| 熱穩(wěn)定性 | 降低 | 提高 |
|
耐候性 |
降低 |
提高 |
|
表面光澤 |
降低 |
提高 |
從表·1可知：SPA-36協(xié)效增韌PVC時，不增韌效果好，同時賦予PVC制品良好的拉伸強度、剛性、模量。
CPE增韌體系與CPE/SPA-36協(xié)效增韌體系加工性和機械性能對比
CPE增韌體系配方：
|
PVC：100 |
熱穩(wěn)定劑：5 |
內潤滑劑：0.8 |
外潤滑劑：0.1 |
|
鈦bai粉：4 |
ACR加工助劑：1.5 |
CPE：9 |
CaCO3：10 |
CPE/SPA-36協(xié)效增韌體系配方：
|
PVC：100 |
熱穩(wěn)定劑：5 |
內潤滑劑：0.8 |
外潤滑劑：0.3 |
|
鈦bai粉：4 |
ACR加工助劑：1.5 |
CPE：4.5 |
SPA-36協(xié)效劑：4.5 |
|
CaCO3：10 |
|
|
|
加工流變性能表
流變性能：65g；60rpm；溫度185℃
實驗數據表
|
項目 |
熔融時間（s） |
熔融峰扭矩（N·m） |
小扭矩（N·m） |
平衡時間（s） |
平衡溫度（℃） |
|
CPE |
55 |
27.2 |
19.1 |
259 |
203.6 |
|
SPA-36/CPE |
50 |
29.5 |
20.2 |
200 |
204.4 |
物理機械性能對比表
|
項目 |
拉伸強度（MPa） |
沖擊強度 （23℃，KJ/m2） |
低溫沖擊 （-10℃，KJ/m2） |
彈性模量（MPa） |
|
CPE |
39 |
21 |
11 |
3000 |
|
SPA-36/CPE |
42 |
23 |
12.5 |
3880 |
產品質量標準
| 項目 | 指標 |
| 外觀 | 白色粉末 |
| 白度 | ≥ 92 |
| 水分含量，% | ≤ 0.8 |
| 堆積密度，g/cm3 | ≤ 0.4 |
適用PVC制品范圍
供水管、排水管、加筋管、高填充異型材（填料≥30份）、非透明片材、板材、管件。
使用方法
用量
當CPE在PVC中用量在不高于5份時SPA-36可以替代50%～80%CPE
供水管SPA-36等量替代50%CPE
排水管SPA-36等量替代50%CPE
異型材SPA-36等量替代50%CPE
用法
SPA-36協(xié)效增韌劑除在PVC混合工藝段有要求外，其余加工工藝不變。在PVC混合工藝段推薦是：在PVC混合料投料過程中，建議投入PVC樹脂粉料后，立即投入SPA-36協(xié)效增韌劑，再投入其他物料組分。因為如此，SPA-36可融合于PVC粒子間隙。
產品貯存與包裝
SPA-36協(xié)效增韌劑為袋裝，包裝規(guī)格：25kg/包；
SPA-36協(xié)效增韌劑應貯存于干燥通風處，防受潮，產品為2年。
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