Zusammenfassung der Anwendungskenntnisse von PVC-Schlagzähmodifikatoren

Zusammenfassung der Anwendungskenntnisse von PVC-Schlagzähmodifikatoren

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(1) CPE

Chloriertes Polyethylen (CPE) ist ein Pulverprodukt, das durch Suspensionschlorierung von HDPE in wässriger Phase entsteht. Mit zunehmendem Chlorierungsgrad wandelt sich das ursprünglich kristalline HDPE allmählich in ein amorphes Elastomer um. CPE, das als Schlagzähigkeitsmodifikator eingesetzt wird, weist üblicherweise einen Chlorgehalt von 25–45 % auf. CPE ist in vielen Quellen verfügbar und kostengünstig. Neben seiner schlagzähigkeitssteigernden Wirkung bietet es auch Kälte-, Witterungs-, Flamm- und Chemikalienbeständigkeit. Derzeit ist CPE in China der am häufigsten verwendete Schlagzähigkeitsmodifikator, insbesondere bei der Herstellung von PVC-Rohren und -Profilen, und wird von den meisten Herstellern eingesetzt. Die Zugabemenge beträgt in der Regel 5–15 Teile. CPE kann in Kombination mit anderen Schlagzähigkeitsmodifikatoren wie Kautschuk und EVA verwendet werden, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Kautschukadditive sind jedoch nicht alterungsbeständig.

(2) ACR

ACR ist ein Copolymer aus Monomeren wie Methylmethacrylat und Acrylester. Es ist der beste in den letzten Jahren entwickelte Schlagzähmodifikator und kann die Schlagzähigkeit von Materialien um ein Vielfaches erhöhen. ACR gehört zu den Schlagzähmodifikatoren mit Kern-Schale-Struktur. Die Schale besteht aus einem Polymer aus Methylmethacrylat und Ethylacrylat, während der Kern aus einem durch Vernetzung mit Butylacrylat gebildeten Kautschukelastomer besteht, dessen Kettensegment in der inneren Partikelschicht verteilt ist. ACR eignet sich besonders für die Schlagzähmodifizierung von PVC-Kunststoffprodukten für den Außenbereich. Die Verwendung von ACR als Schlagzähmodifikator in PVC-Tür- und Fensterprofilen bietet im Vergleich zu anderen Modifikatoren gute Verarbeitungseigenschaften, eine glatte Oberfläche, eine gute Alterungsbeständigkeit und eine hohe Schweißnahtfestigkeit. Allerdings ist der Preis etwa ein Drittel höher als der von CPE.

(3) MBS

MBS ist ein Copolymer aus den drei Monomeren Methylmethacrylat, Butadien und Styrol. Der Löslichkeitsparameter von MBS liegt zwischen 9,5 und 94 und ist damit vergleichbar mit dem von PVC. Daher ist es gut mit PVC kompatibel. Sein größter Vorteil ist, dass es nach Zugabe von PVC zu einem transparenten Produkt verarbeitet werden kann. Im Allgemeinen kann die Schlagzähigkeit von PVC durch die Zugabe von 10–17 Teilen um das 6- bis 15-Fache erhöht werden. Bei einer Zugabe von mehr als 30 Teilen MBS sinkt die Schlagzähigkeit von PVC jedoch wieder. MBS selbst zeichnet sich durch gute Schlagzähigkeit, Transparenz und eine Lichtdurchlässigkeit von über 90 % aus. Trotz der Verbesserung der Schlagzähigkeit hat es nur geringen Einfluss auf andere Eigenschaften des Harzes, wie Zugfestigkeit und Bruchdehnung. MBS ist teuer und wird häufig in Kombination mit anderen Schlagzähmodifikatoren wie EAV, CPE, SBS usw. verwendet. Aufgrund seiner geringen Hitze- und Witterungsbeständigkeit ist MBS für den langfristigen Außeneinsatz ungeeignet. Es wird im Allgemeinen nicht als Schlagzähmodifikator bei der Herstellung von Kunststoff-Tür- und Fensterprofilen verwendet.

(4) SBS

SBS ist ein ternäres Blockcopolymer aus Styrol, Butadien und Styrol, auch bekannt als thermoplastischer Styrol-Butadien-Kautschuk. Es gehört zu den thermoplastischen Elastomeren und seine Struktur lässt sich in zwei Typen unterteilen: sternförmig und linear. Das Verhältnis von Styrol zu Butadien in SBS beträgt hauptsächlich 30/70, 40/60, 28/72 und 48/52. Es wird vorwiegend als Schlagzähmodifikator für HDPE, PP und PS in einer Dosierung von 5–15 Teilen eingesetzt. Die Hauptfunktion von SBS besteht in der Verbesserung der Tieftemperaturschlagzähigkeit. SBS weist eine geringe Witterungsbeständigkeit auf und ist daher nicht für Produkte geeignet, die dauerhaft im Außenbereich eingesetzt werden.

(5) ABS

ABS ist ein ternäres Copolymer aus Styrol (40–50 %), Butadien (25–30 %) und Acrylnitril (25–30 %). Es wird hauptsächlich als technischer Kunststoff und zur Schlagzähigkeitsmodifizierung von PVC eingesetzt und weist gute Tieftemperatur-Schlagzähigkeitseigenschaften auf. Bei einem ABS-Anteil von 50 Teilen kann die Schlagzähigkeit von PVC der von reinem ABS entsprechen. Üblicherweise wird ABS in einer Menge von 5–20 Teilen zugesetzt. ABS ist wenig witterungsbeständig und daher nicht für den dauerhaften Außeneinsatz geeignet. Es wird in der Regel nicht als Schlagzähigkeitsmodifikator bei der Herstellung von Kunststoff-Tür- und Fensterprofilen verwendet.

(6) EVA

EVA ist ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat. Die Zugabe von Vinylacetat verändert die Kristallinität von Polyethylen. Der Vinylacetatgehalt variiert erheblich, und der Brechungsindex von EVA und PVC ist unterschiedlich, was die Herstellung transparenter Produkte erschwert. Daher wird EVA häufig in Kombination mit anderen schlagfesten Kunststoffen verwendet. Die zugesetzte EVA-Menge beträgt weniger als 10 Teile.


Veröffentlichungsdatum: 15. März 2024