EPDM是乙烯一丙烯一二烯烴的三元共聚物，在常溫下呈柔軟的橡膠態(tài)，為非極性高聚物，因此在與PVC進行共混改性時，兩者之間的相容性極差。因此，要制備具有一定實用價值的pvc/EPDM共混物，必須首先選擇適當(dāng)?shù)南嗳輨Ｑ芯勘砻?，在共混物中加入某些有一定分子極性的聚合物(如CPE、EVA、 NBR等)，或加入某些特定的偶聯(lián)劑(如硫醇類化合物)，或加人某些接枝共聚物(如EPDM-g-MMA)，或在聚合物中適當(dāng)引人共交聯(lián)結(jié)構(gòu)(如加人少量DCP作為E PDM和PVC的共交聯(lián)劑)等均能在一定程度上提高EPDM與PVC的相容性，從而改善共混物的改性效果。
在PVC/EPDM共混體系中加人10份CPE時，獲得了明顯的增容改性效果。共交聯(lián)劑DCP、其它相容改性劑(EVANBR)對共混物也具有較好的改性效果。硫醇類偶聯(lián)劑(用量為30~35份)可有效提高PVC/EPDM體系的相容性，加入這種偶聯(lián)劑后可使PVC/EPDM共混物的沖擊強度比簡單共混物提高10倍左右。
乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)是一種優(yōu)良的耐沖擊和耐候性PVC改性劑，EVA與PVC共混后可使PVC的沖擊強度明顯提高，加之EVA中不含對氧化敏感的C=C鍵，所以抗老化性能較好。此外，作為抗沖擊改性劑，EVA還有用量少、改性效果明顯等優(yōu)點，它是一種優(yōu)良的耐沖擊和耐候性PVC改性劑。研究表明，當(dāng)EVA用量為7.0%~7.5%時，共混物的懸臂梁缺口沖擊強度達最大值(約500J/ rn)。EVA的熔體流動速率、共混工藝條件等對共混物的性能也有一定的影響。采用相差顯微鏡TEM與體積應(yīng)變測量等方法研究EVA對PVC的增韌機理。結(jié)果表明:EVA增韌PVC的機理是以剪切帶為主(約占90%)，同時還存在一定的銀紋化(約10%)。此外，適當(dāng)數(shù)量孔穴化也是材料增韌的一個有利因素。當(dāng)EVA含量為7 .5%時，EVA成為連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，體系沖擊強度最大，EVA連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于基體PVC在外力作用下，誘發(fā)更多剪切帶。同一含量的剪切帶比銀紋化對材料的增韌作用更大。隨著共混物中EVA含量的增加，體系的沖擊性能，加上性能和熱、光穩(wěn)定性增加，而模量、強度和熱變形溫度則下降。
MBS樹脂是將甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的共聚物接枝于聚丁二烯或丁苯橡膠上得到的一類高聚物。在高聚物分子鏈上，苯乙烯為剛性鏈段，聚丁二烯或丁苯橡膠為柔性鏈段，二者的協(xié)同效應(yīng)賦予MBS分子很好的柔韌性。MBS樹脂相MS與PVC樹脂相容性好，能形成均勻的連續(xù)相，而其中的橡膠粒子則分散在這一連續(xù)相中。MBS不但賦予PVC較好的沖擊強度和透光性，同時也改進了它的加工性，主要用于制造硬度薄膜、板材、瓶子、透明管材、儀表外殼等。
MBS樹脂對共混物的沖擊強度有影響。
①MBS中的橡膠粒徑大小，如粒徑大時將誘發(fā)非破壞性的裂紋，吸收能量和阻止材料的開裂;但過大時將使材料表面粗糙、降低有限橡膠量的分布面積，結(jié)果使沖擊強度下降。
?、诋?dāng)MBS/PVC配比相同時，沖擊強度隨MBS中B含量的增加而增大。
③ MBS制取的接枝方式和S/M的比例對共混物沖擊強度的影響是以先接S后接M為好，S/M的比例以66.7/33.3為宜。
④MBS的用量在10%~20%范圍內(nèi)，其缺口沖擊強度最高。如高于此值時，由于MBS外層是M，所以共混基本上表現(xiàn)為聚甲基丙烯酸甲酯的性能。但聚甲基丙烯酸甲酯的沖擊強度低于PVC均聚物，故表現(xiàn)出脆性破壞。
利用傅里葉紅外光譜對PVC/MBS共混體系進行了分析研究，發(fā)現(xiàn)該體系的分子間存在著氫鍵。隨著MBS用量加大，分子間的氫鍵作用加強。氫鍵的存在是PVC/MBS共棍體系兩相間具有良好相容性的另一重要因素。用機械共混的方法制備出PVC/MBS改性體系。從熱力學(xué)角度分析，MBS的溶解度參數(shù)為9.4~9 .5，PVC的溶解度參數(shù)為9.5~9 .7，兩者之間能形成良好相容性的共混體系。同時通過動態(tài)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，二者在高溫處只有一個玻璃化溫度(Tg)89.4℃，介于兩者的TR之間。利用SEM觀察發(fā)現(xiàn)，在該體系中，MBS相中的MS鏈段與PVC相形成相容性很好的“連續(xù)相”而橡膠鏈段則分散在連續(xù)相中形成微觀上的“分散相”。在受到?jīng)_擊時，分散相橡膠鏈段與連續(xù)相之間能形成裂紋吸收和轉(zhuǎn)移沖擊能量。
丁腈橡膠(NBR)是PVC最早商品化的增韌改性劑。NBR分子中含有大量的極性鍵，對外表現(xiàn)出較強的極性。NBR與PVC共混時，當(dāng)丙烯腈含量在8%以下時，NBR以分散相存在;而達到15%~30%時，以網(wǎng)狀形式分散;40%時完全相容。
通過機械共混法分別將NBR-29、NBR-40與PVC樹脂共混，討論了丁腈橡膠中CN基團含量對共混體系改性效果的影響。通過對兩種共混體系缺口沖擊試驗對比，PVC/NBR-29體系的沖擊性能明顯優(yōu)于PVC/NBR-40共混體系。經(jīng)動態(tài)力學(xué)分析，PVC/NBR-29體系的力學(xué)譜圖上有2個損耗峰，分別對應(yīng)于兩組分的玻璃化溫度，為部分相容的兩相體系，兩相之間的界面層是NBR增韌PVC的內(nèi)在原因。而后者兩相間由于存在著較強的分子間作用力，兩相間相容性太好，其動態(tài)力學(xué)譜圖上只有一寬的損耗峰，為非均勻的相容體系，因此共混改性效果不明顯。
用交聯(lián)包覆法制備的粉末丁腈橡膠(PNBR)與PVC共混，PNBR的性質(zhì)及用量對共混體沖擊強度有大的影響。線型PNBR對PVC有顯著的增韌作用。當(dāng)其用量為10份，共混體的Charpy缺口沖擊強度達71k J/m2。 PNBR大分子的交聯(lián)結(jié)構(gòu)與包覆劑的存在會稍為降低共混體的沖擊強度。共混體的脆韌轉(zhuǎn)變發(fā)生在PNBR用量為7.5~10份之間，發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變后其沖擊斷面呈“勾絲”結(jié)構(gòu)，其增韌機理為典型的剪切屈服機理。
將PVC與NBR在150℃下進行機械共混時發(fā)現(xiàn)，即使體系中沒有交聯(lián)劑的存在，PVC/NBR體系也能形成部分交聯(lián)體系。對該體系進行動態(tài)力學(xué)分析可以發(fā)現(xiàn):其動態(tài)力學(xué)譜圖上在高溫處只有一個損耗峰，且介于兩組分之間，當(dāng)PVC含量增高時，峰向高溫方向移動。這說明了PVC與NBR兩相之間具有較好的相容性。體系中交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在使體系具有良好的綜合力學(xué)性能。隨著NBR含量的增大，體系的斷裂伸長率迅速增大，但拉伸強度有所下降，在PVC與NBR質(zhì)量比為75/25時，體系的拉伸強度為32MPa，斷裂伸長率達175%，表現(xiàn)出較好的韌性。PVC/Nbr共混物被大量應(yīng)用于汽車內(nèi)裝飾材料，密封條及鞋底等。
