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MBS 日本電氣化學(xué) TP-801
MBS樹脂是在粒子設(shè)計(jì)概念基礎(chǔ)上合成的功能高分子材料,是通過乳液接枝聚合制得的三元聚合物,亞微觀形態(tài)上具有典型的核殼結(jié)構(gòu),粒子的核心是經(jīng)過輕度交聯(lián)具有低剪切摸量的丁苯橡膠核,外殼是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬殼層,是典型的粒子分散型增韌改性劑。它與PVC兩相之間是半相容的,即與PVC樹脂具有較好的界面相容性,又在PVC/MBS體系中保持粒子形狀完整,MBS加入量少時,在PVC中分散性良好呈球狀顆粒,形不成分散型“海--島”?結(jié)構(gòu),起不到傳遞沖擊能的作用,材料增韌效果不好。隨著MBS樹脂加入量增加,分散的顆粒逐漸聚結(jié)起來形成海島結(jié)構(gòu)。當(dāng)材料受到外力沖擊時,?MBS樹脂中的橡膠核是應(yīng)力集中點(diǎn),使其產(chǎn)生形變,并在周圍誘發(fā)銀紋和剪切帶,通過銀紋和剪切帶分散和吸收沖擊能量,形成了材料從脆性斷裂向韌性斷裂的轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到增韌目的。
MBS抗沖改性劑具有優(yōu)異的透明性,良好的耐磨性、著色性和較一般的耐低溫特性。其折光率與PVC相近,是用于PVC改性以制造透明制品的**材料。一般來說,MBS在與PVC共混時有適宜的相容性,且使共混體系的穩(wěn)定性得以提高。MBS的玻璃化溫度比較低,故能在一定低溫限度內(nèi)增進(jìn)PVC的抗沖擊性能。改善PVC的韌性和加工性能是MBS的另一重要性能,即提高摩擦來促進(jìn)PVC的顆粒崩解和進(jìn)一步凝膠化,縮短熔融時間,減少物料停留時間,防止分解,**終提高加工性能。
MBS(Methylmetharylate-Butadiene-Styrene)是在粒子設(shè)計(jì)概念下合成的一種新型高分子材料,由甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B)及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制備而成。在亞微觀形態(tài)上具有典型的核殼結(jié)構(gòu),核心是1個直徑為10nm~100mm的橡膠相球狀核,外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯組成的殼層。由于甲基丙烯酸甲酯與聚氯乙烯(PVC)的溶解參數(shù)相近,它在PVC樹脂和橡膠粒子間起到界面粘接劑的作用,在與PVC加工混煉過程中形成均相,予與了制品優(yōu)異的抗沖擊性能。當(dāng)PVC中加入5%-10%的MBS樹脂時,可使制品的抗沖擊強(qiáng)度提高4倍-15倍,同時還可改善制品的耐寒性和加工流動性,其折光指數(shù)與PVC相近,用MBS作PVC抗沖改性劑不會影響PVC的透明性。MBS是改進(jìn)PVC抗沖性能、制造透明制品的**材料,幾乎所有的透明PVC制品都用它作為抗沖改性劑。因此,MBS樹脂作為PVC樹脂的抗沖擊改性劑具有廣泛的應(yīng)用前景。
20世紀(jì)50年代末,美國Borg-warner和Rohm-hass公司首先開始MBS樹脂的研制工作,并于1960年獲得制備PVC沖擊改性劑MBS的專利,1962年Borg-warner和Rohm-hass公司開始出售產(chǎn)品。同年,日本鐘淵公司開始研制,并于1963年開始生產(chǎn),以KANE?ACEB牌號投放市場。截止1974年,日本國內(nèi)的MBS生產(chǎn)廠家已有8家。鐘淵公司繼1963年率先進(jìn)行MBS樹脂的生產(chǎn)之后,又于1971年與比利時合資興建了比利時“鐘化”。20世紀(jì)80年代初期,鐘淵公司又與美國合資建立了“德州鐘化”,此時,該公司的國內(nèi)外生產(chǎn)能力已達(dá)到7.4萬t/a,居**首位。日本吳羽化學(xué)公司開發(fā)的BTA牌號的系列產(chǎn)品自1966年投放市場以來,暢銷**各地。美國Rohm-hass公司也采用吳羽化學(xué)公司的技術(shù)建立了一套1.2萬t/a裝置,并于1981年開車成功。日本MBS樹脂生產(chǎn)技術(shù)處于****地位,其中以鐘淵、吳羽兩公司產(chǎn)量**、技術(shù)**。
目前,我國MBS樹脂的總產(chǎn)量約為3萬t,總需求量約為4萬t,需求缺口較大。預(yù)計(jì)到2010年總需求量將達(dá)到約5.5萬t,需求量的年均增長率將超過7.0%。主要有以下幾個方面的因素:其一,我國PVC制品行業(yè)發(fā)展迅速,刺激了我國抗沖改性劑的發(fā)展。2004年我國PVC的表觀消費(fèi)量為709.0萬t,2006年增加到919.1萬t,預(yù)計(jì)2010年將超過1000.0萬t,作為PVC常用的抗沖擊改性劑品種之一,其需求量也將隨之增加。其二,隨著我國抗沖擊改性劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,MBS樹脂將成為抗沖擊改性劑的主要品種。目前,我國在加工抗沖擊改性劑方面尚處于發(fā)展階段,在產(chǎn)量、品種、質(zhì)量、改性功能等方面與國外差距較大。國外主要品種按產(chǎn)量的排序是ACR、MBS樹脂和EVA,而我國的排序則是CPE、ACR和MBS樹脂。其中,低效能產(chǎn)品CPE的生產(chǎn)能力過剩,具有優(yōu)異綜合性能的改性劑ACR和MBS樹脂發(fā)展較為緩慢,特別是MBS樹脂的產(chǎn)量更少。其三,MBS樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。近年來,**上MBS樹脂的消費(fèi)領(lǐng)域已逐漸從原來的硬制品涵蓋到半硬制品和軟制品,用MBS樹脂改性后的PVC可制成各種耐沖擊管材、片材及軟硬透明制品,所制成的透明瓶在國外用于盛裝礦泉水、食用油以及化妝品容器,正在逐步取代玻璃制品和聚酯制品。日本、德國食品包裝用半硬質(zhì)和薄膜材料領(lǐng)域?qū)BS樹脂的消費(fèi)已經(jīng)占據(jù)相當(dāng)大的比例,美國外墻涂料領(lǐng)域?qū)BS樹脂的應(yīng)用也開始大幅度增長。而在我國,MBS樹脂僅僅是用于PVC透明片材、薄膜、透明瓶等領(lǐng)域。還有小部分用于板材和管材,其他領(lǐng)域的消費(fèi)均有待于進(jìn)一步開發(fā),因此,MBS樹脂在我國具有良好的市場前景。
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