Types de modificateurs d'impact en PVC
(1) Polyéthylène chloré CPE
Le CPE est un produit en poudre fabriqué en utilisant du PEHD en phase aqueuse. À mesure que le degré de chloration augmente, le PEHD cristallin d'origine se transforme progressivement en un élastomère non cristallin. Le CPE est couramment utilisé comme agent de renforcement, avec une teneur en chlore allant généralement de 25 à 45 pour cent. Le CPE est largement disponible et rentable. Outre son effet durcissant, il offre également une résistance au froid, aux intempéries, aux flammes et aux produits chimiques. Actuellement, le CPE est le principal modificateur d'impact utilisé en Chine, en particulier dans la production de tuyaux et de profilés en PVC, où la plupart des usines utilisent du CPE. La quantité recommandée de CPE à ajouter se situe généralement entre 5 pour cent et 15 pour cent. Le CPE peut également être utilisé en conjonction avec d'autres agents de renforcement tels que le caoutchouc, l'EVA, etc., pour obtenir de meilleurs résultats. Il convient toutefois de noter que les additifs pour caoutchouc ne résistent pas au vieillissement.
(2) ACR
L'ACR est un copolymère composé de méthacrylate de méthyle, d'acrylate et d'autres monomères. L'ACR est un modifiant choc très efficace développé ces dernières années, capable d'augmenter considérablement la résistance aux chocs des matériaux. L'ACR appartient au modificateur d'impact à structure noyau-coquille, avec la coque composée d'un polymère méthacrylate de méthyle-acrylate d'éthyle et le noyau constitué d'un élastomère de caoutchouc formé d'acrylate de butyle, qui est distribué dans la couche interne des particules. L'ACR est particulièrement adapté aux applications extérieures de produits en plastique PVC pour la modification des impacts. Lorsqu'il est utilisé comme modificateur d'impact dans les profilés de portes et fenêtres en plastique PVC, l'ACR offre des avantages tels que de bonnes performances de traitement, une finition de surface lisse, une excellente résistance au vieillissement et une résistance élevée au soudage. Il est toutefois important de noter que le prix de l’ACR est environ un tiers plus élevé que celui du CPE. Les numéros de marque couramment utilisés pour l'ACR incluent K-355, et la posologie recommandée varie de 6 % à 10 %.
(3) MBS
Le MBS est un copolymère de trois monomères : le méthacrylate de méthyle, le butadiène et le styrène. Il est connu pour sa compatibilité avec le PVC grâce à son paramètre de dissolution proche de celui du PVC. Le MBS est couramment utilisé comme modificateur d’impact dans les formulations de PVC pour améliorer la résistance aux chocs. En ajoutant 10-17 parties de MBS au PVC, la résistance aux chocs du PVC peut être augmentée de 6-15 fois. Cependant, il convient de noter que le dépassement de 30 parties de MBS peut entraîner une diminution de la résistance aux chocs.
MBS possède plusieurs fonctionnalités notables. Il peut produire des produits transparents lorsqu'il est ajouté au PVC, avec une transmission lumineuse supérieure à 90 %. Le MBS présente également de bonnes performances aux chocs et peut améliorer la résistance aux chocs du PVC sans affecter de manière significative les autres propriétés telles que la résistance à la traction et l'allongement à la rupture. Cependant, le MBS est relativement cher par rapport aux autres modificateurs d’impact. Il est souvent utilisé en combinaison avec d'autres modificateurs tels que EVA, CPE et SBS.
Un inconvénient du MBS est sa faible résistance à la chaleur et aux intempéries. Il ne convient pas à une utilisation extérieure à long terme et n’est donc pas couramment utilisé dans la production de profilés de portes et fenêtres en PVC.
(4) ABS
Le SBS est un copolymère séquencé de styrène, de butadiène et de styrène, également connu sous le nom de caoutchouc butadiène thermoplastique. Il appartient à la catégorie des élastomères thermoplastiques et peut être classé en types étoilés et linéaires en fonction de sa structure. Le rapport styrène/butadiène dans le SBS peut varier, les rapports courants étant 30/70, 40/60, 28/72 et 48/52.
Le SBS est principalement utilisé comme modificateur d'impact pour le HDPE, le PP et le PS. Il améliore la résistance aux chocs à basse température de ces polymères. Cependant, le SBS résiste mal aux intempéries et ne convient pas à une utilisation extérieure à long terme. Par conséquent, il n’est pas couramment utilisé dans les produits extérieurs tels que les profilés de portes et de fenêtres en plastique. La dose recommandée de SBS varie généralement de 5 à 15 parties.
(5) ABS
L'ABS est un copolymère ternaire composé de styrène (40 pour cent -50 pour cent), de butadiène (25 pour cent -30 pour cent) et d'acrylonitrile (25 pour cent -30 pour cent). Il est largement utilisé comme plastique technique et est également utilisé pour la modification des chocs du PVC. L'ABS présente une excellente résistance aux chocs à basse température. Lorsqu'il est ajouté en quantité suffisante (environ 50 parts), la résistance aux chocs du PVC peut être comparable à celle de l'ABS pur. Le dosage recommandé d'ABS varie généralement de 5 à 20 parties. Cependant, l’ABS résiste mal aux intempéries et ne convient pas à une utilisation extérieure à long terme. Par conséquent, il n’est généralement pas utilisé comme modificateur d’impact pour la production de profilés de portes et fenêtres en plastique.
(6) EVA
L'EVA est un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle. L'introduction d'acétate de vinyle altère la cristallisation du polyéthylène. En raison des différences d'indices de réfraction entre l'EVA et le PVC, il est difficile d'obtenir des produits transparents en utilisant uniquement l'EVA. C’est pourquoi l’EVA est souvent utilisé en combinaison avec d’autres résines résistantes aux chocs. La dose recommandée d’EVA est généralement inférieure à 10 parties.
D'autres modificateurs de résistance aux chocs à base de caoutchouc démontrent également d'excellentes performances en tant qu'agents de durcissement. Les principales variétés comprennent le caoutchouc éthylène-propylène (EPR), le caoutchouc RMB (EPDM), le caoutchouc nitrile (NBR), le caoutchouc styrène-butadiène, le caoutchouc naturel, le caoutchouc butadiène, le caoutchouc néoprène, le polybutène et le caoutchouc butadiène. Parmi ceux-ci, l'EPR, l'EPDM et le NBR sont les plus couramment utilisés. Ils excellent dans l’amélioration de la résistance aux chocs à basse température mais ne résistent pas au vieillissement. Par conséquent, ils ne sont généralement pas utilisés comme modificateurs de choc pour les profilés de portes et de fenêtres en plastique.
Classification du PVC et sélection des modificateurs d'impact du PVC
Les modificateurs d'impact PVC sont utilisés pour le PVC amorphe en verre en fonction de ses caractéristiques de fonction et de modification, qui peuvent être divisées en 6 groupes :
① Modificateur efficace de résistance aux chocs : utilisé dans un mélange opaque de résistance aux chocs.
② Modificateur transparent de résistance aux chocs : utilisé lorsque la résistance optique et aux chocs est requise.
③ Modificateur de déformation thermique : utilisé pour améliorer la plage de température de traitement du mélange de PVC.
④ Modificateur commun : utilisé pour améliorer la résistance aux chocs, la résistance à haute température et la flexibilité à basse température.
⑤ Modificateur de résistance aux intempéries : L'utilisation de ce modificateur dans les applications extérieures peut empêcher la photodégradation UV.
⑥ Auxiliaires technologiques : améliorent les propriétés de fusion du PVC en réduisant le temps de fusion.
