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行业动态

PVC增韧剂MBS树脂的作用机理
时期:2018-10-16

  MBS助剂俗称的MBS树脂,作为PVC最主要的抗冲改性剂之一,MBS树脂既可以在增韧的同时,最大限度保持PVC的透明性。同时与其它抗冲改性剂相比,在同等加入量情况下,还可以更大幅度地提升制品的韧性,因而广泛用于PVC与PBT/PC等工程塑料的加工应用过程中。

MBS树脂

  PVC增韧剂MBS树脂的作用机理:

  处于玻璃态的材料(如PVC树脂)在应力作用下引起材料破坏的原因,是材料发生强迫高弹形变。如果形变部位有杂质、填料、空隙、气泡等结构上的缺陷,应力容易在薄弱部位集中,使破裂迅速发展,导致材料在远低于理论平均强度时已被破坏。纯PVC树脂属脆性材料,连续玻璃相不能阻止在应力作用下裂纹的剧烈扩大,最后形成缺口和裂纹破裂,故抗冲击性能差。改善脆性材料的抗冲击性能,广泛采用的方法是进行橡胶增韧。

  从50年代起,人们开始研究材料的橡胶增韧机理,先后提出了各种不同的理论,如能量的直接吸收理论、屈服膨胀理论、裂纹核心理论、银纹—剪切带理论及银纹支化理论等,并不断发展和完善,逐步建立起了橡胶增韧机理的初步理论体系。从上述理论得出的两个重要结论,一是增韧材料的冲击强度与体系中橡胶颗粒数目成指数函数关系;二是要使橡胶颗粒有效地支化银纹,其直径不得小于银纹的厚度,否则会埋入银纹中而不起作用。

  MBS树脂是在粒子设计概念基础上合成的功能高分子材料,是通过乳液接枝聚合制得的三元聚合物,亚微观形态上具有典型的核壳结构,粒子的核心是经过轻度交联具有低剪切摸量的丁苯橡胶核,主要起到提高聚合物冲击韧性的作用。外壳是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬壳层,壳层中MMA 的主要作用是提高其与PVC 的相容性,使MBS 能够在PVC机体中均匀分散;St主要是提高MBS树脂的折光指数以使MBS拥有与PVC相近的折光指数,故MBS树脂是典型的粒子分散型增韧改性剂。它与PVC两相之间是半相容的,即与PVC树脂具有较好的界面相容性,又在PVC/MBS体系中保持粒子形状完整。

  MBS加入量少时,在PVC中分散性良好呈球状颗粒,形不成分散型“海--岛” 结构,起不到传递冲击能的作用,材料增韧效果不好。随着MBS树脂加入量增加,分散的颗粒逐渐聚结起来形成海岛结构。当材料受到外力冲击时,PVC增韧剂 MBS树脂中的橡胶核是应力集中点,使其产生形变,并在周围诱发银纹和剪切带,通过银纹和剪切带分散和吸收冲击能量,形成了材料从脆性断裂向韧性断裂的转变,从而达到增韧目的。