增韧PVC透明树脂的理论和实验

增韧PVC透明树脂的理论和实验 ，112刘 艳 吴广峰 1(长春工业大学，长春，130012 2(中国科学院长春应用化学研究所，长春，130022 透明树脂在塑料工业中占有重要的地位，广泛应用于日常生活的各个领域，如片材、板材、扭结薄膜、异型材等。一些透明树脂如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等本身属于脆性材料，提高这些材料的韧性意味着增加它们的可用性。因此有很多研究致力 [1-4]于提高塑料的韧性而保持它们的高度透明性。聚氯乙烯(PVC)是世界总产量仅次于聚乙烯的第二个大品种通用塑料，它在机械稳定性、耐化学药品性和阻燃性等方面具有优异的性能，但由于其抗冲击性、热稳定性及加工方面的不足大大限制了其应用范围。为进一步拓展其应用领域，已有多种抗冲击改性剂开发上市。优异的透明性是PVC的特点，透明制品是其一项重要的应用领域。添加改性剂后期无损PVC的光学性能。 提高透明塑料的韧性在技术上来说是一种挑战，因为有许多要求必须满足，而它们有时又是相互矛盾的。仅对于提高韧性而言，它要求橡胶粒子分散在基体中，当塑料发生形变时作为空洞中心吸收能量。人们已经发现，每一种塑料都有其最佳粒子尺寸，它是缠结分子量的函数;另外，粒子由低模量的橡胶组成且与基体有很好的粘合力，这一点也是至关重要的。然而对于保持光学透明性及减少光散射，则要求粒子尽可能小且在一个很宽的波长和温度范围内橡胶粒子的折光指数应该同聚合物基体的相匹配。一般来说,匹配橡胶核的折光指数同塑料基体的折光指数是困难的,因为橡胶相的折光指数相对较低，因此通常需要共聚一种折光指数高的单体。 近年来，核/壳结构改性剂引起人们的普遍关注。它广泛应用于多种聚合物，如PC、PMMA、PBT等。所谓核/壳结构聚合物是指由两种或两种以上组分经乳液聚合制备的一类聚合物复合粒子，粒子的核层和壳层分别富集不同的组成，具有不同的功能，并显示出特殊的多层结构。1958年核/壳结构改性剂首次应用于PVC以提高其韧性。目前用于PVC的核/壳结构抗冲击改性剂主要是丙烯酸酯类AIM和MBS。加入抗冲击改性剂可使PVC的冲击强度得以提高。其中MBS与PVC的折光指数相近，故它与PVC共混不影响PVC制品的透光率。MBS是目前已经商品化的、能提高PVC制品抗冲击强度且又能保持PVC高透明性的改性剂。但是由于MBS分子结构中有不饱和丁二烯组分，因此较易氧化，使其在户外制品的应用受到限制。透明丙烯酸酯类改性剂AIM具有较好的耐侯性，有广阔的市场。 本文研究了一种新型丙烯酸酯类透明抗冲击改性剂tAIM。tAIM是一种核/壳结构改性剂，它用于提高PVC的韧性而保持它的光学透明性,共混物透光率高,雾度低。在100gPVC树脂中，PVC/tAIM共混物的性能曲线见图1。 100800 9070080 60070-1Transparency /% 60500 50 40040300 Impact strength30Impact strength /J.m Transparency20020 10010 0080/2085/1590/1095/05 Core-shell ratio /Wt:Wt 图1 PVC/tAIM共混物的性能 图2 PVC/tAIM共混物的TEM照片 从图中可以看出，tAIM加入量为8g时，PVC/tAIM的综合性能十分好，其缺口冲击强 度值很高，样条为典型的韧性断裂，完全能够满足作为构件材料使用，透光率能够达到80%。 从图2的PVC/tAIM共混物透射电子显微镜(TEM)照片可见，经过四氧化钌(RuO)4 染色的橡胶相(黑色部分)能够均匀分散在PVC基体中。 参考文献 [1] P A Lovell. Trends Polym. Sci, 1996,4,264. [2] M Colella，B Marcoulier. US Patent 5,344,878. [3]张文栓. 透明PVC厚片材的研制. 工程塑料应用, 2004,(12):38 [4]胡行俊. 透明耐候硬聚氯乙烯抗冲击性研究. 塑料助剂, 2002,(01):21 [5]孟宪谭. MBS树脂改性PVC的研究. 石油化工, 2002,(08):626 The Theory and Experiments in Toughened Transparent PVC Resin ，112 LIU Yan WU Guangfeng 1( Changchun University of Technology, Changchun,130012 2( Changchun Institute of Applied Chemistry, Changchun, 130022 Abstract: The optical properties, applications and markets of a transparent optical toughened PVC resin containing toughened modifiers complex are reported. Based on refractive index match theory, the parameters were designed and calculated. The PVC resin modifiers were synthesized by emulsion polymerization, which have a high toughened efficiency. Keywords: Transparent Resin Toughened Refractive Index