CPE vs Modificadores de impacto acrílico para tuberías C-PVC

Introducción:

C-PVC se fabrica clorando PVC y comparte algunas de las propiedades de PVC. Se agregan modificadores de impacto a PVC y C-PVC para mejorar la resistencia al impacto; especialmente a temperaturas más bajas.

Para las tuberías U-PVC en la India, si la fusión está optimizada, la adición de modificadores de impacto no es necesaria para tuberías no expuestas a condiciones climáticas severas. Sin embargo, para los perfiles que tienen esquinas afiladas y perfiles de ventana expuestos a radiación solar, es necesario un modificador de impacto.

Por otro lado, como se ve en el gráfico, el alargamiento más bajo en la ruptura para el compuesto C-PVC conduce a una menor fuerza de impacto. La fuerza de impacto de C-PVC es 30% menor que el PVC. Además, debido al más contenido de cloro, es propenso a una más degradación térmica y oxidativa, lo que lleva a la degradación de los rayos UV y, a su vez, la pérdida de resistencia al impacto. Por lo tanto, los modificadores de impacto, así como los antioxidantes en cantidades adecuadas, son esenciales para las tuberías C-PVC.

Muchos procesadores prefieren MBS y CPE o su combinación como modificadores de impacto en tuberías C-PVC, en lugar de todos los modificadores de impacto acrílico (AAM), probablemente debido a una fácil procesabilidad y un menor costo.

Sin embargo, el requisito de modificadores de impacto depende del uso final. Los modificadores de impacto se utilizan para el uso a largo plazo de productos PVC/C-PVC, especialmente en condiciones de frío y exposición al aire libre. Las tuberías C-PVC utilizadas para transmitir agua caliente de calentadores solares o géiseres generalmente están expuestas a radiación solar y meteorización. Por lo tanto, los modificadores de impacto se seleccionarán juiciosamente para tuberías C-PVC para uso en interiores y exteriores.

Tipo de modificadores de impacto:

Los modificadores de impacto son materiales elastoméricos que son parcialmente compatibles con PVC/ C-PVC.

Es posible dos morfologías básicas (estructuras) para la matriz U-PVC/C-PVC modificada por impacto.

1. la estructura de partículas, y

2. La estructura de red.

Por lo tanto, existen dos clases de modificadores de impacto según estas dos morfologías en forma de:

1. Modificadores de impacto de tipo de partícula predefinido o núcleo y caparazón, por ejemplo, AAM, MBS, etc.

2. Modificadores de impacto de tamaño de partícula no predefinidos. Estos son termoplásticos que son significativamente compatibles con PVC/C-PVC EG CPE, EVA, etc.

Todos los modificadores de impacto acrílico (AAM o AIM):

Pertenece a la categoría de tamaño de partícula predefinida y tiene una estructura de núcleo y carcasa que consiste en -

1. Núcleo de goma suave basado en acrilato de butilo / acrilato de hexilo 2-etil que tiene TG (-) 45 a (-) 60 ° C, y

2. Concha dura basada en metacrilato de metilo y estireno que es compatible con PVC y que evita que se unan y no se derrita durante el procesamiento.

Por el contrario, para MBS, el núcleo está hecho de butadieno o estireno de butadieno que tiene TG (-) 70 ° C. La carcasa está compuesta de PMMA. Debido al núcleo de butadieno, no se prefiere para la aplicación al aire libre.

Para obtener la climatización de AAM, así como el rendimiento de bajo temperatura de MBS, Mitsubishi Rayon ha comercializado el modificador basado en el núcleo de silicio.

Modificadores de impacto CPE:

CPE pertenece a la categoría de modificadores de impacto de tamaño de partícula no predefinidos. Se prepara por cloración de HDPE. En la cloración, la mayor parte de la cristalinidad se pierde y se gana la compatibilidad con PVC. 30-40% de contenido de cloro CPE en forma de polvo está disponible comercialmente con TG aproximadamente (-) 16 grados C.

Comportamiento de CPE durante el procesamiento y el mecanismo de modificación de impacto:

Su tamaño de partícula es similar a PVC/C-PVC que facilita la mezcla seca.

Además, CPE se derrite más o menos simultáneamente con PVC. A medida que se derrite a una temperatura más baja, rodea partículas primarias de PVC por una membrana elástica delgada y forma una estructura de red. Forma una red continua entre la matriz de PVC, con una mezcla molecular prácticamente completa. Esta membrana se deforma bajo impacto y absorbe el choque.

A medida que aumenta la temperatura y el estrés cortante durante el procesamiento, la estructura de la red transita a una estructura particular. Las membranas delgadas que rodean las partículas primarias se rompen y forman partículas discretas.

Modificadores de fusión e impacto:

El grado óptimo de fusión varía con el tipo de modificador de impacto.

Para modificadores con tamaño de partícula predeterminado como AAM, un grado relativamente alto de fusión favorece una mejor dispersión de partículas y un mejor rendimiento para el PVC.

Para modificadores con tamaño de partícula no definido, como CPE, el grado óptimo de fusión es relativamente bajo para una dureza óptima.

Dado que C-PVC se procesa a una temperatura de 30-35 grados. C más alto que PVC, es probable que la estructura CPE se convierta en estructura de partículas. Y si se procesa a una temperatura más baja, la fusión C-PVC puede no ser adecuada para lograr propiedades mecánicas. Se informa que la fuerza de impacto al usar CPE pasa a través de un máximo.

Algunas de las características sobresalientes de CPE:

1. CPE actúa como agente de acoplamiento entre rellenos y partículas de PVC. Esto permite una alta carga de relleno sin sacrificar propiedades físicas o ópticas. Sin embargo, CACO3 apenas se agrega a C-PVC, por lo tanto, esta ventaja se niega.

2. CPE aumenta el oleaje que requiere la modificación de las herramientas; De lo contrario, resulta en más estiramiento y, a su vez, más reversión.

3. Para lograr la misma resistencia al impacto, se requieren dosis más altas de CPE que AAM. Esto también aumenta el oleaje.

4. CPE tiene algunos segmentos lineales de polietileno que actúan como lubricante. Esto requiere la reducción de lubricantes externos que conducen a la reducción en la placa.

5. CPE que tiene TG de (-) 16 grados C, reduce TG de tubería C-PVC, mientras que AAM no reduce TG.

6. El compuesto de CPE funciona a una temperatura más baja que los acrílicos. Esto también reduce la carga térmica.

7. Dado que CPE contiene cloro, su uso en C-PVC se suma a más cloro, lo que resulta en una reducción de la estabilidad térmica.

Comparación de AMA y CPE en escala 1 a 5:

Fuerza: AMA - 4, CPE - 4.

Rigidez: AMA - 4, CPE - 3.

Estabilidad térmica: AMA - 5, CPE - 4.

SECUNTACIÓN: AMA - 5, CPE - 4.

Procesabilidad: AMA - 5, CPE - 3.

TG: Core AAM (-) 45- (-) 60 deg C, Shell 70-120 deg C, CPE (-) 16 grados C.

Algunos procesadores utilizan 50:50 CPE: todos los modificadores de impacto acrílico.