PVDF对PVC制品力学性能的影响.pdf

塑料助剂
2013年第4期(总第100期
抗神改性剂 ACR/PVDF对PVC制品力学性能的影响
王金明
(浙江巨化集团技术中心,衢州,324004)
摘要通过在ACR聚合过程中加入合氟单体,将氟引到ACR聚合物的骨架上,生产出了抗冲改
性剂(丙媂酸酯类共聚物 ACR/PVDF)。含氟单体分别选用四氟乙烯(HFE)、六氟丙烯(HFP)、偏氟乙烯
(VDF),使用这种含氟ACR抗冲改性剂的可使聚氯乙烯(PVC)制品的力学性能,热稳定性,耐候性均得
到提高。最佳反应条件为;含氟单体为偏氟乙烯,原料摩尔比m(VDF):m(甲基丙烯酸甲酯,MMA):m
(丙烯酸丁酯,BA)为12:40:48。
关键词抗冲改性剂丙烯酸酯类共聚物(ACR)偏氟乙烯核壳聚合
doi:10.3969/j,iss。.1672-6294.2013.04.011
Effect of Impact Modifier ACR/ PVD!on the Mechanical Properties
of PVC Product
Wang Jinming
Zhejiang Juhua Group Technology Center, Quzhou, 324004)
Abstract: In this paper, the fluorine was lead on the backbone of ACR by adding a fluorine-contalning
monomer in the polymerization process of ACR, so a new impact modifer ACR/PVDF composite was synth-
sized. The fluorine-containing monomer was selected tetra fluoroethylene (HFE), hexafluoropropylene(HFP)
vinylidene fluoride(VDF separately. These impact modifer, which contained fluorine may improve the me
chanical properties, heat stability and weatherability of PVC products. The optimum reaction conditions for syn-
thesis these impact modifer ae the fluorin-containing modi er is VDE, he mole ratio of monomer in polymeriza
tion is m(VDF): m(MMA): m(BA) equal to 12: 40: 48
Key words: impact modifer; acrylic copolymer(ACR); vinylidene fluoride; core-shell polymerization
丙烯酸树酯类共聚物(ACR)是以甲基丙烯酸和熔体的变形性,降低熔体表观粘度,改善总体塑
甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)经种子乳液聚合化效果,同时它在加工树脂中溶解度较低,不相
得到的一种热塑性接枝聚合物,抗冲型ACR通常容,在加工过程中从熔体中渗出到熔体表面,在金
是由甲基丙烯酸甲酯(MMA)接技聚合于烷基丙属表面形成一个隔离层,降低熔体与机体模口金
烯酸酯弹性体上制得,具有“核一壳结构”。
属表面的粘着力,减少熔体在运动过程中与器壁
氟化合物具有极低的表面能,在塑料加工中产生的摩擦,改善加工过程中熔体运动不均匀
能减少加工树脂分子间的内摩擦,增加熔融速率状态-?。
本文通过在ACR聚合过程中加入含氟单体,
收稿日期:2013-05-16
从而将氟元素引到ACR聚合物的骨架上。在含
第4期
王金明.抗冲改性剂 ACR/PVDF对PVC制品力学性能的影响
氟聚合物中的C一F键的键能较大,比较稳定,氟乙烯(PVC-U)塑料门衡力学性能及耐候性试验方
原子不但与碳原子结合牢固,而且在碳骨架外层法,来测定耐候性。
排列十分紧密,使主链内部免受紫外线的照射和
(4)塑料拉伸性能按照GB/T1040-92进行
化学试剂的侵蚀,有效地防止了碳原子和碳链的测定。
暴露,故氟碳聚合物表现出卓越的化学稳定性、耐1.4实验操作
候性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能。
本文制备出抗冲改性剂 ACR/PVDF成品,并14.1种子乳液的合成
按PVC的管材配方添加到PVC中制成试样,测试
确认试验系统气密性试验已完成,确认系统
了加有这种抗冲改性剂的加工流动性,抗冲击性含氧量≤30mg/L,水份≤150mg/I,检査所有设
能和耐候性能的变化规律。
备、阀门、管道、仪表、电机处于良好备用状态。首
试验部分
先用m(MA):m(BA)=70:30的混合物为聚合
性单体制造种子乳液。将去离子水、乳化剂加入
1.1主要原料
到CF-1L高压反应釜中,升温到80℃,加人引发
PVC,工业级;聚合性单体:四氟乙烯(HFE)、剂和MMA/BA的混合单体,引发聚合后,在3h内
六氟丙烯(HP)、偏氟乙烯(VDF)、丙烯酸丁酯滴加完混合单体,并在80℃保温2h,即可制得种
(BA)、丙烯酸(AA),均为化学纯试剂;引发剂:过子乳液。
硫酸铵(APS),化学纯试剂;乳化稳定剂:十二烷
1.4.2核壳聚合
基硫酸钠(SIS),工业一级品;复合铅,工业级;纳
米碳酸钙,工业级;CPE、135A、碳酸钙,工业级。
在上述种子乳液中加入适量表面活性剂和引
发剂APS,N2保护下升温到70℃,按比例加入由
含氟单体、MA、BA组成的混合单体,含氟单体
为气相,使用流量计计量,控制在2h内加完,压力
控制0.4MPa,保温3h即可制得具有硬核软壳结构
的核壳聚合物乳液,乳液再经干燥脱水得到水质
图1偏氟乙烯分子结构图
量百分数含量小于1%的白色粉末状产品,得到的
Fig 1 Molecular structure of VDF
树脂产品。再按同样工艺制备不加含氟单体的
ACR产品作空白样供对比。
1.2试验装置
1.4.3制样检测
CJF-1L高压反应釜,1L,上海羌强实业发展
实验配方如下:改性PVC,100g;复合铅,3g;
有限公司;高速混合机,10L,北京塑料机械厂;双
CaCO3,15g;TiO2,4.5g;ACR,2g;CPE,9g。用高
辊混炼机,东莞市宝轮精密检测仪器有限公司;平速混合机110℃混合10min,冷却到40℃,将干混
板硫化仪,江都市天源机械厂;简支梁冲击试验
料置于双辊炼塑机上,在设定温度下开炼3min,拉
机,承徳金建仪器厂;万能制样机,承德市试验机成片材,然后按测试的厚度要求,在平板硫化仪上
总厂;拉伸强度测定仪,承德金建仪器厂。
压制成板。用万能制样机制样,测力学性能。
1.3分析方法
2结果与讨论
烯、相关含氯均聚物和共聚物及其共混物热稳的影匀含氟单体对PVC树脂简支梁冲击强度
(1)按照标准CBT949-20测定聚氯乙2.1不
定性。
按1.4.2步骤进行聚合,含氟单体分别选用
(2)冲击强度按照GB/T1043~1993测定。四氟乙烯(HFE)、六氟