氯化聚氯乙烯（PVC-C）是聚氯乙烯树脂后氯化拥有的一种独特的聚合物，是PVC家族中一个重要的分支。普通聚氯乙烯分子的氯含量为57%左右，氯化聚氯乙烯分子的氯含量为64~68%，**达70%以上。聚氯乙烯分子上再增加一些氯以后，其产物氯化聚氯乙烯的玻璃化温度（Tg）将提高至115~135℃的温度范围内；载荷下热变形温度，根据其配方的不同，也将从PVC物料约70℃提高到82~103℃的温度范围内。所额外增加的氯，改善了PVC的耐热性、阻燃性、生烟性，提高了抗张强度和模量，而保留了它原有的良好性能：突出的尺寸稳定性，优良的耐化学特性和耐侯性，不受水中余氯的侵蚀，以及良好的介电性能等。氯化不仅保留了PVC原有的优良性能，而且使聚合物能于更高的温度下使用，因而，常常可代替金属或其他价格更贵的工程塑料。

PVC-C化学合成反应式

图1 PVC ------- PVC-C化学合成反应式

PVC-C的抗冲击改性

在国内外，PVC-C*广泛的用途还是用于制造管道，包括工业管道和冷热水管道。虽然PVC-C材料用于制造管道较其他塑料管道有独特的优势，但由于PVC-C特殊的分子结构，使得PVC-C的加工难度比一般的塑料显著提高，*主要的表现在熔体粘度大，加工温度高，加工工艺范围窄，易分解。另一方面，由于PVC-C分子中，含有较多的极性氯原子，因此，与 PVC相比， PVC-C具有更大的脆性。因此，在设计PVC-C配方时，除了要解决配方体系的稳定性和内外润滑平衡之外，抗冲击改性也是非常重要的。

由于氯化聚氯乙烯的氯含量较高，氯具有较大的极性，因此，如果在配方中不作有效的抗冲击改性，所的产品抗冲击性能极差，没有使用价值。有效的抗冲击改性是PVC-C配方设计的关键之一。常用于PVC-U的抗冲击改性剂都可以用于PVC-C，如CPE、MBS、ABS、抗冲型ACR等，它们虽然可以有效的提高PVC-C的抗冲击性能，但由于它们本身的特性及与PVC-C树脂结合各不相同，因此，在配方中所产生的效果是有差异的。

抗冲击改性剂的分类

为了改善PVC-C的抗冲击强度，一般采用将PVC-C树脂与改性剂聚合物共混的方法，这种方法将高分子弹性体分散在PVC-C结构中，当外部冲击能量作用而弹性体发生形变时，分散在PVC-C结构中的高分子弹性体能吸收冲击能，使之分散，从而提高了抗冲击强度。就抗冲击改性剂在PVC-C结构中的分散形态来讲，大体可以分为部分相溶分散型与粒子分散型两大类。部分相溶分散型，即为抗冲击改性剂按照加工机械的混炼能力的大小等级，在PVC-C中相溶分散的类型，以EVA、CPE为代表。粒子分散型，就是不论加工机械混炼能力的大小等级，抗冲击改性剂皆在PVC-C结构中保持粒子形态分散的类型，以MBS、ABS、ACR为代表。

各类抗冲击改性剂的特性

无论用何种类型的抗冲击改性剂，均受其分散形态的影响，然而就部分相溶分散型抗冲击改性剂来说，其分散形态对加工条件的依赖性较大，而粒子分散型冲击改性剂其形态对加工条件的依赖性相对较小。

部分相溶分散型抗冲击改性剂，其抗冲击改性是通过类似增塑剂的作用机理，因此，亦被称为固体增塑剂，增加了母体的韧性，但同时也对母体的刚性、抗张力及耐热性的降低产生较为明显的影响。

在部分相溶分散型抗冲击改性剂中，CPE是用途*广的抗冲击改性剂，一般为高密度聚乙烯经氯化后的产物，在结构上与PVC极为相似，与PVC和PVC-C的相溶性都很好。一般认为，氯含量为36%左右的CPE，对PVC和PVC-C的抗冲击效果**，耐候性也较好。CPE来源丰富，工艺简单，价格低廉，在我国已占到抗冲击改性剂用量的90%以上。

粒子分散型抗冲击改性剂，因以粒子分散，在广泛的加工条件下能拥有较为稳定的抗冲击性能，对母体的刚性、抗张力及耐热性的降低也相对较小。

在粒子分散型抗冲击改性剂中，MBS（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接技共聚物）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是开发较早的优良的抗冲击改性剂，例如，一般在PVC-C混配料中加入5~10份MBS树脂，就能达到有效的抗冲击改性效果，但这类抗冲击改性剂分子链中含有不饱和双键，紫外线可以打破其不饱和骨架，并通过氧化和其他降解反应，使改性剂失效，使产品变脆。因此，此类抗冲击改性剂不适合户外使用的产品。

ACR抗冲击改性剂通常为甲基丙烯酸甲酯接枝到丙烯烷基酯，如乙酯、丁酯、异辛酯等弹性体上制得，并具有以高分子弹性体为核体，以甲基丙烯酸甲酯——丙烯酸乙酯共聚物为壳体的核壳结构。这些成分的聚合物不含有不饱和双键，不存在发生降解反应的起始部，因此，具有较强的抗紫外线照射降解的功能，且具有低离模膨胀，良好的熔体强度，保持制品尺寸精度较高以及制品表面质量较好等优点。

抗冲击改性剂的加入量对抗冲击性能的影响

抗冲击改性剂的加入量与抗冲击强度的关系并不是成正比的。只有正确合理的设计抗冲击改性剂在PVC-C混配料中的配比，才能达到抗冲击改性与其他物理机械性能综合的**效果。过量的使用抗冲击改性剂，只能适得其反。对于每一种抗冲击改性剂而言，它都遵循一个“S”型特性曲线（如图2）。因此，抗冲击改性剂的用量，不应多于产品设计和产品要求的目标所需求的量。

图2  抗冲击改性剂特性曲线

各类抗冲击改性剂对PVC-C混配料性能的影响

各类抗冲击改性剂对PVC-C混配料物理性能的影响

表1 各类抗冲击改性剂对PVC-C混配料物理性能的影响（用于挤出）

注：1. 配方中除了抗冲击改性剂不同外，其他组分相同
2. 抗冲击改性剂为8份

由表1可以看出，ABS、MBS的拉伸强度、冲击强度和维卡软化温度都较高，CPE****。

由表2可以看出，CPE的塑化*慢，平衡扭矩****，ABS、MBS的物料粘度较大，物料温度较高，平衡扭矩也较高；ACR塑化较快，平衡扭矩也较低。

表2 各类抗冲击改性剂对PVC-C混配料流变性能的影响（用于挤出）

注： 1. 流变仪——哈普转矩流变仪；2. 设置温度185℃；3. 转速45rpm
4. 除抗冲击改性剂都为8份外，其他组分相同。

图3 添加不同抗冲击改性剂的PVC-C混配料的流变曲线图
 

各类抗冲击改性剂在PVC-C混配料中达到相同的加工曲线所需的润滑剂用量

表3 各类抗冲击改性剂在PVC-C混配料中达到相同的加工曲线所需的润滑剂用量（用于挤出）

注： 1. 流变仪——哈普转矩流变仪；2. 设置温度185℃；3. 转速45rpm
4. 抗冲击改性剂都为8份

由表3可以看出，ACR在混配料加工中所需要的润滑剂*少，ABS、MBS由于物料粘度大，在加工中需要较多的润滑剂，才能满足加工条件。

常用抗冲击改性剂特性比较

表4 常用抗冲击改性剂特性比较

结论

1）CPE属于部分相容型抗冲击改性剂，价廉，抗冲击改性效果及耐候性也较好，还能降低PVC-C熔体的粘度，改善熔体流动性，提高挤出速度。但CPE类似固体增塑剂，会明显降低PVC-C材料的维卡软化温度；

2）MBS、ABS属粒子分散型抗冲击改性剂，抗冲击改性效果好，对PVC-C材料的维卡软化温度影响也较小，但MBS、ABS分子链中含有不饱和双键，耐候性较差，不适合户外使用；

3）ABS与MBS的强度较高，对材料的维卡软化温度的影响较小，但ABS与MBS的加工粘度较大，混配料中需要加入较多的润滑剂；

4）抗冲击型ACR分子链中不含有不饱和双健，耐候性好，抗冲击改性也好，加工时物料粘度也小，是较为理想的抗冲击改性剂。