PVC增韧抗冲赋予了PVC特殊的性能，能够使我们的PVC制品满足更多的需求，满足更多的特殊要求，本篇分为两部分，本文为PVC增韧抗冲改性第一部分。

下面说说各种改性材料对比：

一、CPE即氯化聚乙烯，由专用高密度聚乙烯(HDPE)经氯化而制得的，即用氯原子部分取代HDPE分子链上的氢原子的产物。干燥后为白色粉末，无毒。

CPE分子式：CH2-CHCl-CH2-CH2 ]n

英文简称：CPE 或CM 氯化聚乙烯(CPE)为饱和高分子材料。

特性

由于CPE分子不含双链，具有良好的耐候性，同时具有耐燃性、热稳定性优于PVC，成本低，性能优良。溶于芳烃和卤代烃，不溶于脂肪烃，在170℃以上分解，放出氯化氢气体，其具有稳定的化学结构，优良的耐老化性、耐燃性、耐寒性、耐候性、自由着色性、耐化学药品性、耐臭氧性和电绝缘性以及良好的相容性和加工性，可与PVC、PE、PS及橡胶掺混以改进其物性。

影响CPE性能的三大因素

第一:所用PE种类的-----由高分子量聚乙烯所得的CPE有较高的黏度和拉伸强度，但这种CPE与PVC树脂间的附着力低，用低分子量的聚乙烯所得的CPE的黏度和拉伸强度较低，采用高密度聚乙烯所得的CPE有良好的耐热变性能。

第二:原料粒子的大小-----粒度太小时易形成冻胶或团块状CPE，粒径过大时氯的分布不均匀，难溶于有机溶剂，粒度范围在0.1-200 μm最佳。

第三:CPE氯化程度的高低-----氯含量在25%以下时，与PVC相容性差，不能作为改性剂用;氯含量大于40%时与PVC相容性好，可作为固体增塑剂用，不适合做冲击改性剂;氯含量为36-38%的CPE具有良好的弹性及与PVC相容性，因而广泛用作PVC抗冲击改性剂。现使用最多的是含氯35%的CPE，氯含量在35%左右的CPE其结晶度和玻璃化温度均较低，具有良好的橡胶弹性，并且与PVC有适宜的相容性，被广泛作PVC硬制品的抗冲击改性剂作用。

CPE抗冲改性剂的选择

1)国内CPE型号一般用如135A、135B、140B、239C等来标识，其中第一位数字1和2表示残余结晶度(TAC值)的大小，1代表TAC值在0-10%，2表示TAC值>10%，第2、3位数字表示氯含量，如35表示氯含量为35%，最后一位是字母ABC，用来表示原料PE分子量的大小，A为最大，C为最小。

2)分子量的影响:CPE的A型料分子量最大，熔融黏度也大，其黏度与PVC最匹配，在PVC中分散效果最好，可以形成理想的网络状的分散形态，所以一般选择CPE的A型料做PVC的改性剂。

3)TAC值:TAC值表示CPE分子中PE结晶和无定形态的含量，从一定程度上反映了CPE分子上氯原子的分布均匀情况，TAC值大，表示PE链段结晶多，而PE链段与PVC相容性差，TAC值小则PE与PVC相容性好，一般选TAC值小于5的CPE作为抗冲击剂。

CPE添加量对PVC的影响

加入量在10分以下时PVC的抗冲强度随CPE的加入而很快增大，但再进一步提高CPE的加入量则PVC抗冲强度提高的很少。因此，作为抗冲击剂使用，CPE的加入量以8-10份为宜，同时随着CPE的增加，PVC共混物的拉伸强度持续下降，断裂伸长率增加，如以拉伸强度与断裂伸长率的乘积表示其韧性，则很明显随着CPE加入量的增加PVC韧性明显会提高。

有文献认为在8份以上时，CPE超过在PVC中的饱和溶解度而从PVC中析出，形成PVC为海，CPE为岛的微相分离结构，从而较大幅度提高了PVC的冲击强度，也有文献认为CPE在超过6份时，能在配方中形成一个网络，从而起到冲击改性作用，但CPE在低添加量下(如1份)时，既不能在配方体系中形成一个网络，也不会超过其在PVC中的饱和溶解度而析出，它在配方中的冲击改性作用甚微。

CPE对PVC加工性能的影响

CPE添加份数低于5份时，是延迟塑化的，在5份时其对配方体系的塑化基本没有影响。在CPE超过5份时起着促进塑化的作用，随着CPE的增加，配方的塑化时间越来越短，最大塑化扭矩和平衡扭矩增高，塑化温度逐渐下降。

CPE的氯含量为35%，它的结构中存在两个链段:一种是氢原子被氯原子取代的氯化链段，此段结构性较强，与PVC相似，两相容性良好，另一种是氢原子没被氯原子取代的PE链段，此段结构极性很弱，与PVC相容性差，在PVC之间起外润滑作用，能延迟PVC的塑化。

CPE的玻璃化温度在10℃左右，而PVC为80℃，在试验条件下，CPE表现出比PVC更早变软塑化的趋势和稍高的黏度，当CPE添加量少时，CPE与PVC相容性良好的极性链段总量少，PE链段的外润滑的占主导地位，延迟体系的塑化，随着CPE的增加，大量CPE分子的提前变软塑化和更高黏度促使整个配方体系的黏度增加，此时，CPE对整体物料的黏度的影响克服了其结构中PE链段的外润滑作用，使整个配方体系在更低的温度下开始塑化，对物料塑化起促进作用。

二、 ACR

ACR 是丙烯酸酯类共聚物，是聚氯乙烯的新颖改性剂，发展很快 。目前用作 PVC 改性剂的 ACR 基本有两类：一类用以改善硬PVC的加工性能 ，属加工改性剂；另一类是用以提高 PVC 制品冲击强度 的抗冲击改性剂。两者化学组成的区别在于，ACR 抗冲击改性剂含有丙烯 酸酯类交联弹性体形成的核，核外是甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸乙酯共聚物组成的壳 好的 ACR 与 PVC 的共混体系的抗冲击强度可比PVC提高 1O 倍以上 ，而且其拉伸性能也大大提高 ，尤其适用于户外的硬 PVC塑料制品。ACR 与其它的抗冲击改性剂相 比，具有加工性能好 ，抗冲击效果明显，制品表面光洁美观及优 良的耐老化性能。

一般来讲，适当提高 ACR 中弹性 体的含量可大大提高冲击强度，在弹性体含量为50~ 60％范围内改性效果较好，弹性体含量过高时，PVC／ACR 熔体粘性大与PVC的相溶性降低 ，不易均匀分散，达不到改性效果，含量一般不超过 70 。ACR 粒子的大小是影响抗冲击改性效果的关键因素之一，好的AcR 橡胶核的粒径应在 0．1～O．5 左右，太大太小都不好。特别需要指出的，相同的加工条件下，Pv c／ACR 的体 系，采用不同的稳定体系所制得的共混物冲击强度有较大的差别。如在相同的条件下，采用硬脂酸钡一硬脂酸镉为稳定剂时，较采用铅盐稳定剂具有较高的抗冲击性能。

ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。ACR属于核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性，在PVC塑料门窗型材使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好，表面光洁，耐老化好，焊角强度高的特点，但价格比CPE，高1／3左右。国外常用的牌号如K-355，一般用量6—10份。

三、 MBS

抗冲改性剂MBS是MMA接枝丁苯胶乳后经盐析干燥而成的核-壳共聚物，用其改性PVC能提高其冲击强度和综合性能，因其与PVC折光率相近，使改性的PVC是有较好的透明性，因此广泛应用于透明制品。因其含有丁二烯见光易分解老化，因此不适用于户外制品。

MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。MBS的溶度参数为94-9．5之间，与PVC的溶度参数接近，因此同PVC时相容性较好，它的最大特点是：加入PVC后可以制成透明的产品。一般在PVC中加人10-17份，可将PVC的冲击强度提高6—15倍，但MBS的加入量大于30份时，PVC冲击强度反而下降。MBS本身具有良好的冲击性能，透明性好，透光率可达90％以上，且在改善冲击性同时，对树脂的其他性能，如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。MBS价格较高，常同其他冲击改性剂，如EAV、CPE、SBS等并用。MBS耐热性不好，耐候性差，不适于做户外长期使用制品，一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。

MBS不但能赋予硬 PVC良好的增韧效 果和优异的透光率 ，同时也能改善它的加工性能，这是因为 MBS在塑炼过程中缠绕PVC，相互摩擦，结果不仅促使了PVC颗粒崩解，而且与 PVC粒子粘结在一起 ，促进了 PVC的凝胶化 ，因而缩短了熔融时间，减少了物料在挤出机中的停留时间，防止了PVC分解，改善了PVC的加工性。

PVC/MBS共混物的主要性能特点如下 ：

1．抗冲击强度一般PVC高五倍以上，甚至可高三十倍以上，其韧性也大大超过PVC /EV/A和PVC／CPE两种共混物；

2．由于在分散项结构中引入了MMA成分，增加其极性，提高与PVC的相溶性 ，因此此种共混物的透光性不仅大大超过PVC/EVA和PVC／CPE，也超过PVC／ABS ；

3．同样，基于相溶性的提高，PVC／MBS共混物经受折曲时，其应力发白现象少于PV C ／ABS ；

4．经受长时间混炼以及 自然老化试验 ，抗冲强度下降很多，故废料可回收利用。性能及组成上 与PVC／MBS 相近的聚合物共混物还有：

1、SBR上接枝MMA和AN后与PVC共混 ；

2．SBR上接枝MMA\AN 、ST后与PVC共混 ；

3．ABS上接枝MMA后与PVC共混。这些共混物均具有较卓越抗冲性能和透光性能 。

四、SBS

SBS为苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物，也称为热塑性丁苯橡胶，属于热塑性弹性体，其结构可分为星型和线型两种。SBS中苯乙烯与丁二烯的比例主要为30／70、40／60、28／72、48／52几种。主要用做HDPE、PP、PS的冲击改性剂，其加入量5—15份。SBS主要作用是改善其低温耐冲击性。SBS耐候性差，不适于做户外长期使用制品。

五、ABS

ABS为苯乙烯(40％-50％)、丁二烯(25％—30％)、丙烯腈(25％-30％)三元共聚物，主要用做工程塑料，也用做PVC冲击改性，对低温冲击改性效果也很好。ABS加入量达到50份时，PVC的冲击强度可与纯ABS相当。ABS的加入量一般为5—20份，ABS的耐候性差，不适于长期户外使用制品，一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。

六、EVA

EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物，醋酸乙烯酯的引入改变了聚乙烯的结晶性，醋酸乙烯酯含量大量差，而且EVA与PVC折光率不同，难以得到透明制品，因此，常将EVA与其它抗冲击树脂并用。EVA添加量为10份以下。

另外橡胶类抗冲击改性剂也是性能优良的增韧剂，主要品种有：乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等，其中EPR、EPDM、NBR三种最常用，其是改善低温耐冲击性优越，但都不耐老化，塑料门窗型材一般不使用这类冲击改性剂。

目前，在国内CPE主要应用作PVC的抗冲击性剂，而国外主要应用MBS及ACR(丙烯酸酯类共聚物)，尚有ABS(丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)和EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)。经实用比较，MBS树脂是综合性能优异的抗冲击改性剂品种，尤以透明性和配位性为佳。

具体比较如下：

透明性：MBS>ACR>CPE、EVA

加工性：MBS、ACR>CPE>EVA

配伍性：MBS>ACR>CPE>EVA

MBS树脂的抗冲击性优于EVA，但差于ACR、CPE及ABS。耐候性方面MBS与ABS近，却劣于其他三者。光及热稳定性方面MBS也近于ABS，但低于ACR．与CPE。应强调的是，MBS树脂在透明型PVC树脂制品加工中的重要作用，尚无法替代。MBS树脂通常可使PVC的冲击强度提高5-6倍，并对抗张强度、伸长率影响很小。

我们只有根据不同的使用要求 ，不同的生产要求，选择不同的改性剂及配方，才能实现产品性能和价格比的最优化。

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作者：赛诺新材             来源：www.pewax88.com。