目錄
1概述
2關鍵字
3技術特點
4實驗部分
5技術優勢
6技術缺點
7技術指標
8產品特性
9套用領域
10使用方法
11國內銷售
12市場定位
13套用評價
【概述】
PVC改性劑STTM,是美國化工產業根據PVC管道加工中的實際情況,而研製的一種新型功能型調節劑。是改變PVC管材製品加工性能,提高產品質量,降低生產成本的換代加工改性助劑。原料全部進口,按照食品衛生標準設計屬無毒級。STTM是Strengthtoughnessmodifier的英文縮寫,是新一代酯類共聚物為主多種材料複合而成,其玻璃化溫度為-20℃左右,兼具MBS、CPE、ACR等塑膠改性劑功能,可以作為增韌劑對PVC進行增韌改性。利用電子拉力試驗機和衝擊試驗機對STTM改性PVC體系的拉伸強度、斷裂伸長率、衝擊強度等力學性能進行了測試,並用轉矩流變儀測量共混物的流變性能。結果表明:當STTM的添加量為6Phr時,增韌效果明顯,此時的缺口衝擊強度為10.86KJ/m2;拉伸強度,斷裂伸長率在兩份時最大,分別為44.01MPa,156.46%。STTM還能有效的改善PVC的低溫脆性,當加入4份時,低溫衝擊強度達到6.04KJ/m2。流變性能測試表明STTM可以縮短PVC塑化時間,不影響PVC的其他加工性能。
【關鍵字:共聚體;增韌改性;衝擊強度;流變性能】
【技術特點】
PVC屬於一種脆性高分子材料,這一缺陷限制了PVC的套用與進一步發展。因此,對PVC進行改性,得到高強度、高韌性的PVC複合材料具有重要意義。PVC增韌現在大多是用韌性材料對其共混。主要途徑:CPE,MBS,ACR以及其他彈性體材料。CPE與PVC相容性較好,共混體系在斷裂過程中產生網絲結構,網絲結構與PVC含量有密切關係,達到一定含量後複合體系發生脆韌轉變,使PVC複合體系韌性增加。但是CPE改性PVC的缺點是材料透明性差,拉伸強度低,且只有在相對窄的加工範圍內才能獲得最佳的衝擊改性效果。MBS與PVC相容性較好,玻璃化轉變溫度低,對PVC有較好的增韌作用,而且與PVC折光率相近,可以製備透明的PVC。但MBS必須添加較多量,MBS含有雙鍵,耐候性差,限制了其使用。NBR與PVC相容性較好,玻璃化轉變溫度低,對PVC有較好的增韌作用。但NBR需要硫化,製備熱塑性彈性體,NBR含有雙鍵,耐候性差,使用範圍不大。高VAC含量EVA由於VAc與PVC分子作用力較強,與PVC相容性較好,可以作為PVC增韌改性劑。PVC/EVA低溫特性好,增塑效果穩定,良好的手感。但EVA主要是起增塑作用,會降低PVC耐熱、強度等性能。ACR是迄今為止最有效的PVC增韌劑,但價格貴,只有在高檔產品中使用,其玻璃化溫度為-20℃左右,兼具MBS、CPE、ACR等塑膠改性劑功能,可以作為增韌劑對PVC進行增韌改性。能夠取替或部分取代,同時,能提高塑膠產品的強度、韌度,提高塑膠製品耐候性能,還能使製品具有耐熱不變形、耐寒不發脆的優點,並能適當增加填充劑的用量,有效降低產品生產成本,有利於企業提高效益,廣泛用於PVC管材、型材、片材、薄膜等。本文通過研究STTM改性PVC體系的力學性能,流變性能得出一些有意義的結果,為進一步改性PVC提供依據。
【實驗部分】
1.1實驗原料:PVC;稀土複合穩定劑;STTM;鈣粉;PE蠟
1.2儀器設備:WQ-1006-5雙調頻開煉機;TY-200成型機;XJJ-50簡支梁衝擊試驗機;XLS-20數顯拉力試驗機;轉矩流變儀
1.3共混物的製備及性能測試
將PVC、加工助劑、STTM(0份,2份,4份,6份,8份)用雙輥開煉機在165℃下塑煉5min,180℃時在平板硫化機上壓片。拉伸測試依照GB/T1040-1992用拉力機測定,速度10mm/min。缺口衝擊強度按GB/T1043-1993用衝擊實驗機測定。材料流變性能用轉矩流變儀測定。
2.結果與討論
【技術優勢】
2.1STTM含量對共混物衝擊性能的影響
衝擊強度用於評價材料的抗衝擊能力或判斷材料的脆性和韌性和韌性程度,衝擊強度是試樣在衝擊破壞過程中所吸收的能量與原始橫截面積之比。
圖1為不同STTM含量對共混物衝擊性能的影響,常溫下,當加入兩份STTM時,共混物的缺口衝擊強度得到了很大的提高,加入六份時缺口衝擊強度達到最大值10.86KJ/m2,但加入8份STTM時,缺口衝擊強度有所減小。這是因為過量的STTM會導致共混物的相容性變差,從而導致衝擊強度有所減小。STTM還能有效的改善PVC的低溫脆性,當加入4份時,低溫衝擊強度達到最大值6.04KJ/m2,這是STTM最大的優點。
圖1STTM用量對共混物衝擊強度的影響
【技術缺點】
2.2STTM含量對共混物拉伸性能的影響
圖2為不同STTM含量對共混物拉伸強度的影響,當加入STTM後,PVC的拉伸強度增加。聚氯乙烯自身分子之間的極性較大,導致的分子間作用力大,表現出脆性的特性。在加入2份時表現出最好的拉伸性能,為44.01MPa。這是因為STTM是含乙烯的共聚物,當其加入量少時其尺寸適當並在基材PVC中形成均相,提高了PVC的拉伸強度,當加入的STTM份量過多時,容易聚集在一起,導致拉伸性能變差。
2.3STTM含量對共混物斷裂伸長率的影響
圖3為不同STTM含量對共混物斷裂伸長率的影響,當加入STTM後,PVC的物斷裂伸長率有所增加。在加入2份時斷裂伸長率最大,為156.46%。STTM中的醋酸乙稀酯玻璃化溫度低,常溫下表現出彈性體的特徵,當其加入量少時其尺寸適當並在基材PVC中形成均相,故能提高了PVC的斷裂伸長率,當加入的STTM份量過多時,容易聚集在一起,導致斷裂伸長率變差。
【技術優點】
2.4CPE/STTM流變性能測試
1-CPE改性PVC2-STTM改性PVC
圖4為STTM對PVC改性料的流變性能。曲線1為CPE改性PVC的流變曲線,曲線2為2份STTM代替4份CPE性能。從圖中可以看出在開始階段STTM可以縮短PVC塑化時間,這是因為STTM熔點比CPE低,STTM改性PVC可以促進PVC塑化。後期STTM改性料與CPE改性料一樣,說明STTM不影響PVC的其他加工性能。
3、結論
STTM是新一代酯類共聚物為主多種材料複合而成,其玻璃化溫度為-20℃左右,兼具MBS、CPE、ACR等塑膠改性劑優點,並具有獨特優勢,可以作為功能調節劑對PVC進行增韌改性。特點體現在:
①能增韌PVC,同時不降低強度;
②增韌增強PVC,提高其維卡軟化點;
③不含雙鍵,耐候性好;
④與PVC相容性好,改善增塑劑的析出性能;
⑤改善PVC塑化性能;
⑥改善無機填料的分散性,提高填料的填充性。
隨著管材行業中品牌企業的相繼使用,規模化套用STTM將成為管道行業中的新趨勢。
【技術指標】
檢測項目 | 優等品 | 一等品 | 合格品 |
外觀 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 |
粘數ml/g | 95-105 | ||
揮發份,%揮發份,% | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
熱分解溫度 | 160 | 160 | 160 |
表觀密度 | 0.5-0.6 | 0.5-0.6 | 0.5-0.6 |
殘餘結晶度,% | 5 | 20 | 30 |
邵氏硬度,% | 8 | 8 | 8 |
雜質個數/(25*60)cm2 | 20 | 30 | 40 |
篩余物%(0.9mm孔徑) | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
【產品特性】
1、無毒衛生級,符合歐盟ROHS標準;
2、塑化扭矩峰延遲,熔體強度下降;
3、有內增塑作用,縮短塑化時間;
4、優異的耐侯性及低溫韌性;
5、可提高填料的添加量;
6、產品維卡有所提高;
7、提高產品光澤度。
【套用領域】
用於PVC管材、型材、片材生產,提高產品強度、耐候性、提高維卡耐熱性、可適當增加填充劑的用量,降低成本。
【使用方法】
按產品要求適量添加,混勻即可。
【國內銷售】
河南林灃物資有限公司
http://hnlfwz.com
【市場定位】
1.提高PVC製品質量需求。
2.保持現有品質降低生產成本。
【套用評價】
批量套用STTM,連續生產7天,生產型材產品100噸左右,本次實驗是基於改進產品綜合性能,考察其長期生產性能。
試驗工藝情況
試驗過程中,溫控未做調整。工藝設定值:
筒區E1-6/TA1-2:170/170/172/172/170/170/170/170℃。
模區TZ1-4:193/188/195/190℃。
其它工藝參數試中塑化與試前相當。扭矩、熔溫與試前同、熔壓下降4bar,工藝變化很小。試中加工速率與試前相當。
乾混料檢測結果
表觀密度,試中小於試前;熱穩定時間,試中小於試前約6min;白度,試中與試前相當;幹流性,試中慢於試前1″,略差於試前。
型材色差檢測結果
△L,試中亮於試前。△a,試中比試前略偏綠。△b(平均值),試中為0.27,比試前偏黃0.09,在可接受範圍內。
型材檢測結果
尺寸變化率,試中與試前相當。焊角強度,試中稍好於試前。低溫落錘,Ⅰ類,試中與試前同,無一破損;Ⅱ類,經查看試中檢測樣大面砸出的大洞破損程度,試中韌性略差於試前。
35型材光澤度
光澤度,試中略好於試前。
生產性試驗分析
(1)、試中,塑化與試前相當,工藝變化很小。
(2)、熱穩定時間,試中小於試前約6min。
(3)、△L,試中亮於試前。△a,試中比試前略偏綠。
(4)、尺寸變化率,如(4、)中的一樣。