如果由一种产生裂纹机理使诸如PS或SAN等树脂变形、需要0.3-4微米的橡胶粒子。大的橡胶粒子可以阻止龟裂发展成裂缝,将由一个裂纹吸收能量转移到两个或三个新的裂纹中,这样可吸收更多的冲击能量。
橡胶冲击改性剂的类型诸如EPDM、EEA和EVA一类的本体橡胶必须用机械的方法分散到树脂中以得到所需要的粒子尺寸。然而,当橡胶和塑料树脂不相似时,这样做是无效的。其原因是,在进一步的诸如模塑等熔体加工中,表面张力可使得橡胶从机械分散中分离出来,发生劣质表面形态和起鳞现象。这个问题已通过下述方法成功地得到解决:将EPDM等放入到PP中,两者的溶度系数几乎相等,混合的热力学能超过了分离的表面张力能。
接枝本体橡胶可克服一些前面所提到的缺陷。目前,供应商所出售的带接枝聚合物链的橡胶可增加橡胶和母体树脂的相容性。这样的例子有EPDM接枝SAN,两者的机械混合是很关键的,起鳞和颗粒大的是个问题,因为在这些部位,接枝不能与母体树脂进行充分的相互作用。这种材料可用于PC或SAN中。
嵌段聚合物橡胶当橡胶和很好的修整聚合物连接在一起时,在橡胶粒子里出现了网状组织,即具有了相容性。此时可看到,其性能有进一步的改进。因此,在象SBS一类的嵌段聚合物中,尽管颗粒子的大小难于控制,但仍可得到很好的分散。这种类型的SBS用在PS和粘合剂中是很有效的。
功能型本体/嵌段聚合物橡胶当本体橡胶被接枝到一个反应性功能基团上,并进而与母体橡胶发生反应时,可获得更理想的情况。这样的例子有EPDM接技到顺丁烯二酸酐上、SBS接枝到马来酸酐上等。官能基与尼龙等母体树脂反应,母体树脂成为其相容物,即粒子分散的理想表面活性剂。
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橡胶接枝乳液此时,所希望的粒子大小是确定的并被固定在一定的位置上。ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)和MBS(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯)抗冲击改性剂仅需要分散即可。接枝使母体具有粘结性和与母体的相容性,在加工过程中分散的粒子不会结块。轻度交联保持了粒子的完整性,并可得到0.08-0.5微米的粒子。但是,目前这种乳化工艺还不能产生0.6微米以上的粒子。这种改性剂主要用在PVC中。
PVC改性剂根据其功能和改性的特点用于玻璃状无定形PVC的改性剂,可分为6组:
1高效抗冲击改性剂: 用于不透明的抗冲击混合料中。
2透明抗冲击改性剂: 当要求光学性能及抗冲击性能时,使用这种改性剂。
3热变形改性剂: 用于提高PVC混合料的加工温度范围。
4普通改性剂: 用于改进抗冲击性能、高温强度和低温挠性。
5耐候性改性剂: 在户外应用中使用该种改性剂可防止紫外线光降解。
6加工助剂: 通过减少熔融时间改进PVC的熔体性能。
ABS和MBS一类的高效抗冲击改性剂对PVC抗冲击性的改进具有协同效应。因此,在PVC中加入少量的改性剂就可得到高的抗冲击性,并增加 PVC的挠性,而不明显地改变混合料的机械性能。PVC的分子量决定抗冲击改性剂的量。分子量越高,所需要的改性剂的量越少。产品的最终用途决定该PVC混合料所需要的分子量。例如,低分子量PVC最好用住模法加工;而高分子量PVC则选用管状挤出加工。高效耐冲击改性剂的典型应用是用于PVC管、注模混合料及压延不透明薄膜和片材。