核—壳结构ACR增韧UPVC的加工工艺—结构—性能关系的研究

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本论文就“核—壳”结构丙烯酸酯类树脂(ACR)增韧改性UPVC的加工工艺、结构和性能三者关系方面做了一些研究。 “核—壳”结构ACR树脂作为UPVC的抗冲改性剂,是一种特殊的丙烯酸酯类弹性体,其中核是一种低度交联的丙烯酸酯类橡胶,壳则是聚甲基丙烯酸烷基酯类聚合物,由于含有橡胶成分,可以改善UPVC的冲击性能。 本论文根据UPVC型材生产配方,研究了ACR增韧UPVC的影响因素以及与不同细度的CaCO3、不同类型的热稳定剂、加工助剂、润滑剂、TiO2等其他组分的配伍性能。 通过对ACR改性UPVC制品力学性能的测试发现ACR用量较少时(6~8phr)时,就相当于添加10phrCPE(氯含量36%)的冲击强度;但当ACR用量超过15phr后,改性效果无明显变化。 实验表明ACR的核壳结构对PVC/ACR的增韧效果起着重要的作用,核壳粒子ACR中的核层单体要均聚完全,还要进行适度的交联才能有效地引发和终止银纹,但交联剂的用量要控制在1~1.5%;由于主要由核层起增韧作用,核层含量不能太少,但如果壳层含量太少,将使冲击强度下降,因此橡胶核的含量不应超过70%。 通过微观观察发现PVC/ACR断面上出现樱束状结构,且樱束之间有较多的微孔存在,且出现撕拉状线条,显示出典型的韧性断裂特征;ACR粒子的尺寸太小或太大,都不能使冲击性能提高,根据实验,ACR粒子的粒径应该控制在0.5~2μm;通过动态力学分析,可以证明PVC/ACR共混物中PVC与ACR是部分相容的,保持着微观上的两相结构。
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