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PVC/ABS片材配方设计选材分析
  发布日期:2013-07-30    浏览次数:298次     字体大小:【大】【中】【小】

1、共混改性材料的优点:


PVC/ABS共混物是一种性能优良的新型增韧材料,用ABS改性PVC后的片材与纯pvc片材相比具有如下优点:


①柔韧,无内应力,抗冲击强度高;


②热成型温度高,可以改善压级特性;


③热稳定性好,混炼时抗降解性强;


④高温抗撕裂性、耐擦伤性好。


高聚物材料进行混合时,被混物的极性和溶解度参数是决定其能否混合均匀的关键条件,PVC与ABS极性相似,溶解度参数较为接近,所以两者的混合是很均匀的。通过捏合混炼作用使PVC/ABS、增塑剂、稳定剂、加工改性剂等成为近似均匀的PVC/ABS合金。


ABS是三元共聚物,随着三种单体含量的比例不同,其改性功能差异很大,丙烯腈单体含量的增加,可提高耐化学腐蚀,耐热、耐老化功能;丁二烯单体含量的增加,可提供耐寒、耐冲击性能;而苯乙烯单体含量的增加,可提供其刚性、强度、光泽度等性能。


  在共混物中,随着ABS含量的变化,其冲击强度,压级保持性及加工性能也一显著变化,通过试验得知,当ABS加入量在20%~35%范围内,片材有较高的抗冲击强度。但随着ABS含量的增加,虽然片材的维卡温度、耐折、耐寒性有明显的提高,而片材的抗拉强度和断裂伸长率有明显的下降趋势综合上述因素,在配方中,ABS总加入量为35%。


(1)聚氯乙烯树脂的选择


PVC树脂根据其聚合工艺的不同,有紧密型(XJ)和疏松型(XS)两种。一般XJ型具有较高的表观密度及对助剂吸收和塑化速度慢的特点,故一般在硬及半硬制品中选用XS型PVC树脂。


PVC树脂的分子量对材料的力学性能影响很大,一般分子量愈大,其物理机械性能及耐热性愈好,但PVC树脂的分子量愈高,则加工性能愈差,考虑倒工艺要求和综合平衡,配方中选用XS-2型树脂。


(2)ABS树脂的选择


工业生产的ABS树脂有着不同的组成和结构。它们的一些重要因素,弹性体相的颗粒尺寸,树脂相的组成和分子量对树脂的力学性能有很大影响。而这些性能在PVC/ABS合金中又是同ABS树脂的含量成一定比例关系。本配方中选用了三种不同改性功能ABS树脂,ABS-1#树脂是PVC在塑化和应用中最理想的改性剂。它不但提高片材的抗冲击性,而且对热熔体强度,良好的加工深度,拉伸均匀度等都具有很大作用。ABS-2#树脂是万能的冲击改性剂,能有效地抗室温及低温下的损坏,并使片材具有良好的加工性。ABS-1#和ABS-2#联合使用可提高片材的平衡性能,确保片材的最佳加工性和使用性能。ABS-3#是提高片材耐热性能的改性剂。可增加片材的热畸变温度,增加片材的拉伸和揉曲强度。综上所述,三种型号的ABS改性剂的加入,不但明显提高了片材的加工性、刚性,而且改善了片材的脆性,使片材具有较理想的抗冲击强度。


(3)增塑剂的选择


增塑剂在半硬制品中含量的多少,品种的不同对产品的物理机械性能、加工性能及低温耐热老化性能是一个很重要的影响因素。为了提高增塑剂与树脂的相容性,选择了耐热老化性优良且挥发性较低的邻苯二甲酸酯类1#主增塑剂。此外,还选择了耐寒性良好的脂肪族二元酸酯类2#辅助增塑剂和耐热性优异又兼具稳定剂作用的环氧化合物3#辅助增塑剂。增塑剂的加入量多少,影响片材的硬度,抗张强度和断裂伸长率。为满足上述要求,增塑剂总加入量为19份。


(4)稳定剂的选择


PVC热稳定剂根据其不同的组合,种类繁多。国外使用较多为有机锡类.国内有机锡类稳定剂种类少,价格高,故一般采用金属皂类与其他液体稳定剂构成的复合稳定剂体系,既可以防止光热长期作用下的硫化污染,提高润滑性,两者又具有良好的协同效应.PVC/ABS片材的热稳定性好坏,很大程度少取决于稳定剂数量及搭配,量不能加入太多,否则会影响塑化性能及恶化加工条件。此外,为防止光热降解加入紫外线吸收剂及主辅抗氧化剂。


2、结论:


(1)采用了3#配方经测试,结果优于同类产品测试结果。


(2)配方中ABS的用量比对片材性能影响至关重要。


(3)片材的热成型性能稍差,有待改进。


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