ACR构成及性能分析

4.1　 ACR的构成和技术原理

抗冲改性剂ACR是由甲基丙烯酸甲酯和其他丙烯酸酯类组成。首先是将丙脂酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸烯酯等和其他单体如苯乙烯、丙烯腈进行乳液聚合生成分子量较低核结构聚合物，再与甲基丙酸甲脂、苯乙烯等进行接枝共聚形成高分子量具有一定核壳结构的聚合物。

ACR作为一种特殊丙烯酸酯类弹性体是有预定粒子大小与形状的，属于核—壳结构共聚物，其核心是低度交联丙烯酸酯类橡胶聚合物。壳是甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。ACR由350nm左右粒径，经轻度交联的丙烯酸酯类橡胶弹性体堆积而成，与CPE分子的线性结构不同，抗冲ACR内部没有分子相互缠绕。在混料机和挤出机混炼、摩擦和剪切作用下，形成以PVC为海相，丙烯酸酯类为岛相的海岛结构。受到外力冲击时，其核心弹性体发生形变，引发银纹和剪切带，吸收冲击能量；壳体硬粒子间容易分离，可较为均匀地分散至PVC基体中并能和PVC基体相互作用。

ACR玻璃化温度，依据各个组分构成（其中甲脂为105℃，乙酯为-20℃；丁酯为-40℃，烯酯为-60℃）大致在-36-60℃区间，远远低于CPE。一般加入6份就可等同于10份CPE增韧效果，若添加8份以上，在更低环境温度条件下依然能发挥很好的抗冲击性能。

4.2　影响ACR增韧的因素

影响ACR增韧的因素主要有以下几点：

ACR乳胶粒径的影响，根据银纹剪切带理论，在两相共混体系中，分散相弹性体颗粒大小有一个最佳尺寸范围，尺寸太小起不到终止银纹的作用，尺寸太大时虽能有效终止银纹，但与连续相的接触面积下降诱导银纹数量减少，抗冲击性能下降。目前在文献报道中，对乳胶尺寸会影响PVC的增韧改性已取得共识。但对乳胶的最佳尺寸范围说法不一，行业有关专家经试验验证，乳胶粒直径在60-120nm范围内，对PVC的增韧改性随ACR乳化胶粒直径增大而增加。(www.xing528.com)

（2）乳胶粒核壳结构和组成比的影响

为了使增韧粒子能均匀分散在连续相中，离子表面的壳层聚合物要有足够高的玻璃化温度，否则在共混过程中增韧粒子会因表面发黏而相互聚集，影响增韧效果。另外还要求乳胶的克层与连续相PVC基体有一定的相溶性，从而在PVC/ACR界面处形成良好的结合，因此用于PVC增韧改性的乳胶都设计外硬内软的核-壳结构，并普遍选择玻璃化温度达105℃且与PVC亲和性较好的PMMA作为克壳层组分。

核壳组成比是影响ACR弹性体对PVC-U增韧改性性能的一个重要参数。一方面核组分聚丙烯酸丁酯含量低时，改性剂主要由硬组分构成，使得银纹引发，支化及终止速率降低，不能获得理想的增韧改性效果，另一方面，核太大时硬壳又不能将其完全包裹，从而不能形成完整的核-壳结构，破乳时由于裸露而容易发生团聚。这样一来，会使改性剂无法均匀地分散在PVC树脂中，也同样达不到理想的增韧效果。合适的核-壳组成比例要视具体核层和壳层的单体组成而定。

4.3　硬质塑木复合低发泡制品增韧剂的选用

硬质塑木复合低发泡产品选用增韧剂应根据使用环境而定。一般常温环境条件下，可不加增韧剂。当环境温度在-10℃以上条件时，可选用CPE抗冲击改性剂，剂量依据碳酸钙剂量而定。在碳酸钙剂量低于25份时，可添加8份CPE抗冲击改性剂，在碳酸钙剂量高于25份时，可添加10份以上CPE抗冲击改性剂；当环境温度在-10℃以下条件时，可选用ACR抗冲击改性剂，添加量一般在5-6份左右。