PVC-Verarbeitungshilfsmittel sind thermoplastische Pfropfpolymere, die durch Polymerisation von Methylmethacrylat und Acrylat mittels Saatpolymerisation gewonnen werden. Sie werden hauptsächlich zur Verarbeitung und Herstellung von PVC-Materialien eingesetzt und verbessern deren Schlagfestigkeit. Die Polymerisation erfolgt in mehreren Schritten mittels Saatpolymerisation, darunter die traditionelle Polymerisation und die Kern-Schale-Polymerisation. Der Vorteil dieser Hilfsmittel liegt in der Möglichkeit, Zusammensetzung, Größe, Schalendicke, Verhältnis von Schalen- zu Kernradius, Oberflächenfunktionalitäten etc. der Partikel während der Synthesereaktion gezielt zu steuern. Die resultierende Partikelgrößenverteilung ist relativ homogen.
Die wichtigsten Rohstoffe für PVC-Verarbeitungshilfsmittel sind Acrylatester und Methylmethacrylat. In der praktischen Produktion wird Acrylat üblicherweise zunächst mit anderen Monomeren (wie Styrol, Acrylnitril usw.) durch Polymerisation zu einem Polymer mit niedriger Glasübergangstemperatur umgesetzt. Dieses Polymer besitzt einen Kern mit elastomeren Eigenschaften und wird anschließend mit Methylmethacrylat, Styrol usw. zu einem Polymer mit Kern-Schale-Struktur gepfropft. Der Feststoffgehalt dieser polymerisierten Lösung beträgt in der Regel etwa 45 % ± 3 %. Die Lösung wird getrocknet und entwässert, bis der Wassergehalt des Produkts unter 1 % (Massenanteil) liegt. Dadurch erhält man ein weißes Pulver.
Die Kern-Schale-Polymerisation ist der Kern der ACR-Harzherstellungstechnologie. Die Kern-Schale-Struktur von ACR lässt sich in drei Typen unterteilen: Hartkern-Weichschalen-Struktur, Weichkern-Hartschalen-Struktur und dreischichtige Hart-Weich-Hart-Struktur. Die derzeit am Markt erhältliche Variante weist jedoch hauptsächlich eine Weichkern-Hartschalen-Struktur auf. ACR-Harze mit dieser Struktur zeichnen sich durch gute Eigenschaften aus und finden breite Anwendung. Bei der Kern-Schale-Polymerisation der Weichkern-Hartschalen-Struktur wird ein hartes Monomer auf die im ersten Schritt der Polymerisation gebildeten Weichlatexpartikel aufgepfropft. Art und Dosierung der Emulgatoren, das Kern-Schale-Verhältnis, die Zufuhr des Schalenmonomers, der Vernetzungsgrad der Latexpartikel (Kautschukkern), die Partikelgröße sowie Art und Dosierung des Vernetzungsmittels haben einen signifikanten Einfluss auf die Kern-Schale-Struktur der ACR-Latexpartikel und die Eigenschaften des Endprodukts.
Veröffentlichungsdatum: 12. Juni 2024
