Tipi di modificatori di impatto in PVC
(1) CPE Polietilene clorurato
Il CPE è un prodotto in polvere ottenuto utilizzando HDPE in fase acquosa. All'aumentare del grado di clorazione, l'HDPE cristallino originale si trasforma gradualmente in un elastomero non cristallino. Il CPE è comunemente usato come agente indurente, con un contenuto di cloro solitamente compreso tra il 25% e il 45%. Il CPE è ampiamente disponibile e conveniente. Oltre al suo effetto indurente, offre anche resistenza al freddo, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza alla fiamma e resistenza chimica. Attualmente, il CPE è il principale modificatore di impatto utilizzato in Cina, in particolare nella produzione di tubi e profili in PVC, dove la maggior parte delle fabbriche utilizza CPE. La quantità consigliata di CPE da aggiungere è generalmente compresa tra il 5% e il 15%. Il CPE può essere utilizzato anche insieme ad altri agenti indurenti come gomma, EVA, ecc., per ottenere risultati migliori. Tuttavia, va notato che gli additivi della gomma non sono resistenti all'invecchiamento.
(2) RAC
ACR è un copolimero composto da metilmetacrilato, acrilato e altri monomeri. ACR è un modificatore d'urto altamente efficace sviluppato negli ultimi anni, in grado di aumentare significativamente la resistenza all'urto dei materiali. L'ACR appartiene al modificatore di impatto con struttura core-shell, con il guscio composto da polimero di metil metacrilato-etil acrilato e il nucleo costituito da un elastomero di gomma formato da butil acrilato, che è distribuito nello strato interno delle particelle. ACR è particolarmente adatto per applicazioni esterne di prodotti plastici in PVC per la modifica dell'impatto. Se utilizzato come modificatore dell'impatto nei profili di porte e finestre in plastica PVC, l'ACR offre vantaggi quali buone prestazioni di lavorazione, finitura superficiale liscia, eccellente resistenza all'invecchiamento ed elevata resistenza alla saldatura. Tuttavia, è importante notare che il prezzo dell'ACR è circa un terzo superiore a quello del CPE. I numeri di marca comunemente utilizzati per ACR includono K-355 e il dosaggio raccomandato varia dal 6% al 10%.
(3) MBS
MBS è un copolimero di tre monomeri: metil metacrilato, butadiene e stirene. È noto per la sua compatibilità con il PVC grazie al suo parametro di dissoluzione, vicino a quello del PVC. L'MBS è comunemente usato come modificatore dell'impatto nelle formulazioni di PVC per migliorare la resistenza all'impatto. Aggiungendo 10-17 parti di MBS al PVC, la resistenza agli urti del PVC può essere aumentata di 6-15 volte. Tuttavia, va notato che superare le 30 parti di MBS può portare ad una diminuzione della resistenza agli urti.
MBS ha diverse caratteristiche degne di nota. Può produrre prodotti trasparenti se aggiunto al PVC, con una trasmissione della luce superiore al 90%. L'MBS ha anche buone prestazioni all'impatto e può migliorare la resistenza all'impatto del PVC senza influenzare in modo significativo altre proprietà come la resistenza alla trazione e l'allungamento alla frattura. Tuttavia, l’MBS è relativamente costoso rispetto ad altri modificatori di impatto. Viene spesso utilizzato in combinazione con altri modificatori come EVA, CPE e SBS.
Uno svantaggio di MBS è la sua scarsa resistenza al calore e agli agenti atmosferici. Non è adatto per un uso esterno a lungo termine e quindi non viene comunemente utilizzato nella produzione di profili per porte e finestre in PVC.
(4) SBS
SBS è un copolimero a blocchi di stirene, butadiene e stirene, noto anche come gomma butadiene termoplastica. Appartiene alla categoria degli elastomeri termoplastici e in base alla sua struttura può essere classificato in tipo stellare e lineare. Il rapporto tra stirene e butadiene nell'SBS può variare, con rapporti comuni che sono 30/70, 40/60, 28/72 e 48/52.
SBS viene utilizzato principalmente come modificatore di impatto per HDPE, PP e PS. Migliora la resistenza agli shock a bassa temperatura di questi polimeri. Tuttavia, SBS ha una scarsa resistenza agli agenti atmosferici e non è adatto per l'uso esterno a lungo termine. Pertanto, non è comunemente utilizzato in prodotti per esterni come porte in plastica e profili di finestre. Il dosaggio raccomandato di SBS varia tipicamente da 5 a 15 parti.
(5) ABS
L'ABS è un copolimero ternario composto da stirene (40% -50 per cento), butadiene (25 per cento -30 per cento) e acrilonitrile (25 per cento -30 per cento). È ampiamente usato come materiale plastico tecnico e viene utilizzato anche per la modifica dell'impatto del PVC. L'ABS mostra un'eccellente resistenza agli urti a bassa temperatura. Se aggiunto in quantità sufficienti (circa 50 parti), la resistenza agli urti del PVC può essere paragonabile a quella dell'ABS puro. Il dosaggio raccomandato di ABS varia tipicamente da 5 a 20 parti. Tuttavia, l'ABS ha una scarsa resistenza agli agenti atmosferici e non è adatto per l'uso esterno a lungo termine. Pertanto, generalmente non viene utilizzato come modificatore dell'impatto per la produzione di profili di porte e finestre in plastica.
(6) EVA
L'EVA è un copolimero di etilene e acetato di vinile. L'introduzione dell'acetato di vinile altera la cristallizzazione del polietilene. A causa delle differenze negli indici di rifrazione tra EVA e PVC, è difficile ottenere prodotti trasparenti utilizzando solo EVA. Pertanto, l'EVA viene spesso utilizzata in combinazione con altre resine resistenti agli urti. Il dosaggio consigliato di EVA è in genere inferiore a 10 parti.
Anche altri modificatori della resistenza agli urti a base di gomma dimostrano eccellenti prestazioni come agenti indurenti. Le varietà principali includono gomma etilene propilene (EPR), gomma RMB (EPDM), gomma nitrilica (NBR), gomma stirene-butadiene, gomma naturale, gomma butadiene, gomma neoprene, polibutene e gomma butadiene. Tra questi, EPR, EPDM e NBR sono i più comunemente usati. Eccellono nel migliorare la resistenza agli urti a bassa temperatura ma non sono resistenti all'invecchiamento. Pertanto, generalmente non vengono utilizzati come modificatori di impatto per i profili di porte e finestre in plastica.
Classificazione del PVC e selezione dei modificatori di impatto del PVC
I modificatori di impatto del PVC vengono utilizzati per il PVC vetroso amorfo in base alle sue caratteristiche di funzione e modifica, che possono essere suddivisi in 6 gruppi:
① Modificatore efficiente della resistenza agli urti: utilizzato in una miscela opaca di resistenza agli urti.
② Modificatore trasparente di resistenza agli urti: utilizzato quando è richiesta resistenza ottica e agli urti.
③ Modificatore della deformazione termica: utilizzato per migliorare l'intervallo di temperature di lavorazione della miscela di PVC.
④ Modificatore comune: utilizzato per migliorare la resistenza agli urti, la resistenza alle alte temperature e la flessibilità alle basse temperature.
⑤ Modificatore di resistenza agli agenti atmosferici: l'uso di questo modificatore in applicazioni esterne può prevenire la fotodegradazione UV.
⑥ Coadiuvanti tecnologici: migliorano le proprietà di fusione del PVC riducendo il tempo di fusione.
