Разновидности ПВХ, их производство и применение. Модификаторы свойств

Химически эти продукты представляют собой высокомолекулярные метилметакрилатные и алкилакрилатные сополимеры. Также была рассмотрена роль вспомогательных средств для обработки акрила в обрабатываемости компаунда, свойствах конечного продукта и эффективности производства. Функции акриловых технологических добавок с очень высокой молекулярной массой также обсуждались с реологической точки зрения. Также были разработаны вспомогательные добавки для стабилизации процесса. Немодифицированный PVC-U имеет относительно низкую ударную вязкость при температурах окружающей среды и ниже, а включение модификатора ударопрочности значительно улучшает его характеристики. Примеры различных универсальных типов модификаторов ударной вязкости, которые могут быть добавлены в составы ПВХ: терполимер метилметакрилат-бутадиен-стирола (MBS), акрилатно-полиметакрилатный сополимер (акрил), хлорированный полиэтилен (CPE), а также терполимер акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS).

Уровни добавления обычно составляют от 5 до 12 массовых частей, и их включение может влиять на гелеобразование и вязкость расплава. Имея ограниченную совместимость с ПВХ, такие добавки обеспечивают улучшение воздействия за счёт расширения гомогенной морфологической структуры в гетерогенную. Образуется дисперсная фаза в матрице ПВХ, которая создаёт препятствия для распространения трещин и действует как внутренний поглотитель энергии. Акриловые модификаторы имеют хорошие технологические характеристики, связанные с уменьшенным разбуханием матрицы и хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям. Их использование в оконном профиле и сайдинге было задокументировано уже достаточно давно.

Основанная на технологии производства сердцевинной оболочки, получаемой путем эмульсионной полимеризации, эластичная сердцевина модификатора имеет твердую оболочку, которая обеспечивает свободное течение продукта и соединение модификатора с матрицей ПВХ. Была проведена большая работа, охватывающая различные аспекты их обработки и характеристики производительности, а именно: влияние на прочность сварного шва при изготовлении оконной рамы, взаимосвязь с уровнем гелеобразования на ударную вязкость и морфологию, влияние на ударную вязкость изменяющегося уровня сшивки в каучуковом компоненте модификатора ударной вязкости, взаимосвязи между течением расплава и механическими свойствами и достижение снижения блеска в сайдинге.

Новые и обновлённые марки модификаторов ударопрочности на основе акрила вводятся такими компаниями, как Rohm и Haas, для удовлетворения потребностей в более высокой производительности с широким периодом обработки. Модификаторы воздействия CPE содержат около 35% хлора и являются термопластичными по своей природе. При температуре плавления, аналогичной ПВХ, они первоначально образуют сетчатую структуру, которая при переработке превращается в структуру частиц. Они также имеют хорошую обрабатываемость и отличные погодные характеристики; следовательно, они также используются для оконных профилей и труб из поливинилхлорида. Изучено влияние их остаточной кристалличности на ударные свойства. Показано, что введение относительно небольших количеств улучшает прочность и ударную вязкость труб из ПВХ, которые являются ключевыми (а точнее, одними из ключевых) характеристиками для промышленных приложений.

Модификаторы ударной вязкости MBS используются в широком спектре применений, особенно для прозрачной упаковки, поскольку показатели преломления одинаковы между ПВХ и модификатором. Они не подходят для наружного применения. Их ударное поведение было изучено с точки зрения пластичного / хрупкого перехода. Конкретные модификаторы терполимера АБС также хорошо обрабатываются при чистом нанесении, обеспечивая низкое образование трещин и превосходную химическую стойкость. Температура теплового искажения модифицированного АБС соединения может быть выше по сравнению с модифицированным MBS. Они также не подходят для наружного применения. Бутадиен-стирольные каучуки в форме порошка для модификации PVC-U также были предложены. Также было показано, что полибутен улучшает ударопрочность и динамическую термостабильность в модифицированных ударопрочными добавками составах НПВХ.

Последними в этом списке мы рассмотрим модификаторы, изменяющие температуру теплового искажения. Дело в том, что основным недостатком чистого, немодифицированного ПВХ является его относительно низкая рабочая температура (не выше +60 °C в стандартном исполнении), и добавление высоких уровней некоторых полимеров может улучшить температуру теплового искажения и температуру размягчения по Вика. Примером такого полимера является сополимер альфа-метилстирол-акрилонитрил (AMSAN). Полимер AMSAN-ABS можно использовать в качестве комбинированного модификатора тепла и удара. Также известны другие методы увеличения термостойкости поливинилхлорида — один из них (хлорирование) используется при создании сополимера поливинилхлорида, PVC-C или ХПВХ (хлорированного ПВХ). Хлорирование позволило увеличить максимальную температуру эксплуатации изделий из ПВХ (и в частности, труб) сразу на 20 градусов: до +80 °C.