PVC 충격 보강제에 대한 응용 지식 요약

(1) CPE

염소화 폴리에틸렌(CPE)은 수용액상에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 염소화하여 만든 분말 제품입니다. 염소화 정도가 증가함에 따라 원래 결정질이었던 HDPE는 점차 비정질 엘라스토머로 변합니다. 강화제로 사용되는 CPE는 일반적으로 염소 함량이 25~45%입니다. CPE는 공급원이 다양하고 가격이 저렴합니다. 강화 효과 외에도 내한성, 내후성, 난연성, 내화학성을 갖추고 있습니다. 현재 중국에서는 특히 PVC 파이프 및 프로파일 생산에 있어 CPE가 주요 충격 보강제로 사용되고 있으며, 대부분의 공장에서 CPE를 첨가합니다. 첨가량은 일반적으로 5~15배입니다. CPE는 고무나 EVA와 같은 다른 강화제와 함께 사용하여 더 나은 결과를 얻을 수 있지만, 고무 첨가제는 노화에 대한 내성이 부족합니다.

(2) ACR

ACR은 메틸 메타크릴레이트와 아크릴산 에스테르 등의 단량체 공중합체입니다. 최근 개발된 최고의 충격 보강제 중 하나로, 재료의 충격 강도를 수십 배까지 향상시킬 수 있습니다. ACR은 코어-쉘 구조의 충격 보강제로, 메틸 메타크릴레이트와 에틸 아크릴레이트 중합체로 구성된 쉘과, 부틸 아크릴레이트로 가교된 고무 엘라스토머가 내부 입자층에 분포된 코어 사슬로 이루어져 있습니다. 특히 옥외용 PVC 플라스틱 제품의 충격 보강에 적합하며, PVC 플라스틱 도어 및 창호 프로파일에 ACR을 충격 보강제로 사용하면 다른 보강제에 비해 가공성, 표면 평활도, 내노화성, 용접 모서리 강도가 우수하다는 장점이 있습니다. 다만, 가격은 CPE보다 약 3분의 1 정도 높습니다.

(3) MBS

MBS는 메틸 메타크릴레이트, 부타디엔, 스티렌 세 가지 단량체의 공중합체입니다. MBS의 용해도 매개변수는 94~9.5 사이로 PVC의 용해도 매개변수와 유사하여 PVC와의 상용성이 뛰어납니다. MBS의 가장 큰 특징은 PVC에 첨가했을 때 투명한 제품을 만들 수 있다는 점입니다. 일반적으로 PVC에 10~17부를 첨가하면 충격 강도가 6~15배 증가합니다. 그러나 MBS 첨가량이 30부를 초과하면 오히려 PVC의 충격 강도가 감소합니다. MBS 자체는 우수한 충격 성능과 투명성을 가지며, 투과율이 90% 이상입니다. 충격 성능을 향상시키면서도 인장 강도, 파단 신율 등 수지의 다른 물성에는 거의 영향을 미치지 않습니다. MBS는 가격이 비싸 EAV, CPE, SBS 등 다른 충격 보강제와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 또한 MBS는 내열성 및 내후성이 떨어져 장기간 옥외 사용에는 적합하지 않습니다. 일반적으로 플라스틱 문 및 창호 프로파일 생산 시 충격 보강제로 사용되지 않습니다.

(4) SBS

SBS는 스티렌, 부타디엔, 스티렌의 3성분 블록 공중합체로, 열가소성 스티렌 부타디엔 고무라고도 합니다. 열가소성 엘라스토머에 속하며, 구조는 별 모양과 선형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. SBS에서 스티렌과 부타디엔의 비율은 주로 30/70, 40/60, 28/72, 48/52입니다. 주로 HDPE, PP, PS의 충격 보강제로 사용되며, 첨가량은 5~15부입니다. SBS의 주요 기능은 저온 충격 저항성을 향상시키는 것입니다. SBS는 내후성이 좋지 않아 장기간 옥외 사용 제품에는 적합하지 않습니다.

(5) ABS

ABS는 스티렌(40~50%), 부타디엔(25~30%), 아크릴로니트릴(25~30%)의 3성분 공중합체로, 주로 엔지니어링 플라스틱으로 사용되며, PVC의 충격 보강재로도 사용됩니다. ABS는 저온 충격 보강 효과가 우수하며, 첨가량이 50부에 도달하면 PVC의 충격 강도가 순수 ABS와 동등해집니다. 일반적으로 첨가량은 5~20부입니다. ABS는 내후성이 좋지 않아 장기간 옥외 사용에는 적합하지 않으며, 플라스틱 문 및 창호 프로파일 생산 시 충격 보강재로는 잘 사용되지 않습니다.

(6) EVA

EVA는 에틸렌과 아세트산비닐의 공중합체이며, 아세트산비닐의 첨가로 폴리에틸렌의 결정성이 변화합니다. 아세트산비닐 함량이 크게 다르면 EVA와 PVC의 굴절률이 달라져 투명한 제품을 얻기 어렵습니다. 따라서 EVA는 다른 내충격성 수지와 함께 사용되는 경우가 많으며, 첨가량은 10부 미만입니다.