FM-50抗沖擊改性劑簡(jiǎn)介

1、1 Topics 1. The relation between PVC morphology and physical properties PVC & modifier morphology Observation & analysis method for morphology TEM DSC Example of the relation between morphology and physical properties in PVC/impact modifier blend system 2. Discoloration of PVC Mechanism of discolora

2、tion countermeasure Kaneka Technical Service Co.Ltd (Shanghai) 2 primary particle (1m） ） Agglomerate（ （10m） ） Droplet（ （30-50m） ） PVC particle（ （150m） ） 10m 10m Domain（ （1000) Micro domain（ （100) molecule 3 KaneAceFM50（ （丙烯酸類樹脂丙烯酸類樹脂） ）的構(gòu)造的構(gòu)造 核殼結(jié)構(gòu)核殼結(jié)構(gòu) 約約m 約約m KaneAceFM50 的的 特特 征征 沖沖 擊擊 強(qiáng)強(qiáng) 度度 高高 耐耐 候

3、候 性性 好好 光光 澤澤 度度 高高 甲基丙烯酸甲基丙烯酸 甲酯甲酯 丙烯酸類丙烯酸類 橡膠橡膠 4 PVC FM-50 熱、剪切熱、剪切 塑化塑化 塑化進(jìn)行塑化進(jìn)行 粉體粉體 粉體粉體 熔融體熔融體 熔融體熔融體 5 電子源電子源 試料試料 lenslens 透過(guò)型電子顕微鏡透過(guò)型電子顕微鏡( (TEM)TEM)走査型電子顕微鏡走査型電子顕微鏡( (SEM)SEM) 偏光偏光coilcoil 像像 CRTCRT 次電子次電子 検出器検出器 分解能分解能 0.5-0.10.5-0.1nmnm 分解能分解能 2-72-7nmnm 6 Acryl Acryl 処理処理 OsO4OsO4染色染色

4、黒色領(lǐng)域：黒色領(lǐng)域： PVCPVC RuO2RuO2染色染色 薄黒色円狀物：薄黒色円狀物： FMFM 濃黒色塊：濃黒色塊： CaCO3CaCO3 灰色：灰色：PVCPVC 灰色領(lǐng)域：灰色領(lǐng)域： 処理剤処理剤 窓枠?lè)櫀?7 D DS SC C P PV VC C 熱熱履履歴歴溫溫度度推推定定 D DS SC C( (D Di if ff fe er re en nt ti ia al l S Sc ca an nn ni in ng g C Ca al lo or ri im me et tr ry y) ) 加加工工時(shí)時(shí)熱熱履履歴歴溫溫度度推推定定 混混練練度度指指標(biāo)標(biāo) e em mp p P

5、 Pr ri im ma ar ry y P Pa ar rt ti ic cl le e（0 0. .5 52 2. .0 0m m） C Cr ry ys st ta al l R Re eC Cr ry ys st ta al l B Be ef fo or re e P Pr ro oc ce es ss si in ng g M Me el lt t C Co oo ol li in ng g H H( (A A) ) G Ge el la at ti io on n L Le eb be el l( () ) 1 10 00 0 H H( (A A) )H H( (B B) ) C

6、 Cr ry ys st ta al l M Me el lt ti in ng g P Pe ea ak k R Re e- -C Cr ry ys st ta al l M Me el lt ti in ng g P Pe ea ak k T Th he er rm ma al l H Hi is st to or ry y T Te em mp p. . measure melt temperature PVC gelationdegree 8 配方配方 PVC（Kv） 復(fù)合穩(wěn)定劑復(fù)合穩(wěn)定劑（ （鉛鉛） ） 抗沖擊抗沖擊改改性劑性劑變量變量 加工助劑加工助劑（ （KaneAcePA-21

7、） ） CaCO3 TiO2 加工條件加工條件 條件條件 機(jī)筒機(jī)筒連接段連接段 模具模具 低溫條件低溫條件185/185/180/175170/202/202/202/202/206/202 標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件195/195/190/185176/202/202/202/202/206/202 高溫條件高溫條件205/205/200/195同上同上 擠出機(jī)擠出機(jī):BEX-2-65（平行雙螺桿）螺桿轉(zhuǎn)速平行雙螺桿）螺桿轉(zhuǎn)速： ：rpm 9 Battenfeld（BEX-2-65）擠出條件擠出條件： ：低溫條件低溫條件/標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件/高溫條件高溫條件 a. 落錘強(qiáng)度落錘強(qiáng)度 (-30,1.65m

8、,1kg) 0 20 40 60 80 100 175180185190195200205 DSC 樹脂溫度（）樹脂溫度（） 落錘強(qiáng)度未破壞率 (%)落錘強(qiáng)度未破壞率 (%) FM50/5FM50/CPE=4/3CPE/8.5 型材 10 b. 單缺口簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度單缺口簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(23) Battenfeld（BEX-2-65）擠出條件擠出條件： ：低溫條件低溫條件/標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件/高溫條件高溫條件 5 10 15 20 25 175180185190195200205 DSC樹脂溫度（）樹脂溫度（） 單缺口簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(KJ/m單缺口簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(KJ/m2 2) ) FM50/

9、5FM50/CPE=4/3CPE/8.5 11 c. 焊角強(qiáng)度焊角強(qiáng)度 焊接條件焊接條件： ： 焊接溫度焊接溫度 / 243 預(yù)熱時(shí)間預(yù)熱時(shí)間 / 25秒 預(yù)熱壓力預(yù)熱壓力 / 3bar 焊接時(shí)間焊接時(shí)間 / 30秒 焊接壓力焊接壓力 / 6bar Battenfeld（BEX-2-65） ）擠出條件擠出條件： ：低溫條件低溫條件/標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件/高溫條件高溫條件 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 175180185190195200205 DSC 樹樹脂溫度（）脂溫度（） 焊角強(qiáng)度焊角強(qiáng)度(KN) FM50/5FM50/CPE=4/3CPE/8.5 12 CPE 190條件CPE 2

10、00條件 FM 190條件FM 200條件 樹脂溫度 vs 物理性能 170180190200210 DSC 樹脂溫度() 低溫落錘未破壞率，焊角強(qiáng)度 CWS和Charpy Falling weight CWS Charpy FM系配方 樹脂溫度 vs 物理性能 170180190200210 DSC樹脂溫度 () 低溫落錘未破壞率，焊角強(qiáng)度 CWS和Charpy Falling weight CWS Charpy CPE配方 1m 1m 1m1m 13 CPE 190條件CPE 200條件 FM50 190條件FM50 200條件 樹脂溫度vs 物理性能 170180190200210 樹脂

11、溫度 () 低溫落錘未破壞率，焊角強(qiáng)度 CWS和Charpy Falling weight CWS Charpy CPE配合 樹脂溫度 vs 物理性能 170180190200210 DSC樹脂溫度 () 低溫落錘未破壞率，焊角強(qiáng) 度CWS和Charpy Falling weight CWS Charpy FM系配方 在在200溫度下，溫度下，CPE的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，因此的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，因此CPE配方不能表現(xiàn)最佳的沖擊強(qiáng)度。配方不能表現(xiàn)最佳的沖擊強(qiáng)度。FM-50 改性劑粒子即使在改性劑粒子即使在200條件下也沒(méi)有大的變化，所以條件下也沒(méi)有大的變化，所以FM-50配方可以保持優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度。配

12、方可以保持優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度。 14 Weathering, chemical reaction (acid, alkali, oxidation), thermal reaction PVC polyene structure, carbonyl group discoloration -(CH2-CHCL)n+1- UV(290- 400nm) -CH2-CH-(CH2-CHCL)n-+CL O2 -CH2-CH-(CH2-CHCL)n- ? O -HCL -(CH=CH)n-+nHCL UV effect 15 Pigment shielding UV TiO2(rutile type),

13、carbon black UV absorber Absorb UV and release as heat 2-Hydroxybenzophenones, Tinuvin P etc C ? O OH R 4 R5 R3 R4 UV -heat C ? OO R 4 R5 R3 R4 H Modifier Non-double bond & chloride Acrylic modifier (not MBS, CPE) Stabilizer stable structure Tin stabilizer : maleate, laureate mercaptide 16 耐候性耐候性試驗(yàn)試

14、驗(yàn)(氙燈老化氙燈老化) CPE/8.5 FM-50/CPE =3/4 FM-50 /6.5 0 2 4 6 8 010002000300040005000 暴曬時(shí)間（暴曬時(shí)間（hr) Delta E FM/6.5 FM/CPE=3/4 CPE/8.5 FM-50配方的耐候性和抗粉化性優(yōu)于配方的耐候性和抗粉化性優(yōu)于CPE配方。配方。 17 Morphology and physical properties Physical properties of PVC product are effected by PVC morphology. Adjusting the process condition can enhance physical pro