加入收藏
您好,歡迎光臨(lin)上海蒼(cang)洪實(shi)業有限(xian)公(gong)司!
021-3352 3756
13341629880

 20  專注(zhu)高(gao)分子材(cai)料

抗(kang)(kang)紫(zi)外線、抗(kang)(kang)黃變

聚合物共混的相容性原則及提高共混相容性的方法有哪些?


? ? ? ?聚(ju)(ju)合物(wu)組分之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)共混(hun)(hun)(hun)改性,為(wei)達到(dao)改善(shan)性能的(de)(de)(de)相(xiang)應效果,往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)加入相(xiang)容(rong)體(ti)系(xi)。一般來(lai)說,不(bu)同聚(ju)(ju)合物(wu)組分之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)共混(hun)(hun)(hun)需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)是相(xiang)適應的(de)(de)(de)相(xiang)容(rong)性,從而制(zhi)得相(xiang)相(xiang)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)結(jie)(jie)合力較強的(de)(de)(de)多相(xiang)結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)共混(hun)(hun)(hun)物(wu)。了解與應用共混(hun)(hun)(hun)物(wu)體(ti)系(xi)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)更好相(xiang)容(rong)性,應考慮如下幾個原(yuan)則。

? ? ? ?一(yi)、溶(rong)解度參(can)數相近原則。

? ? ? ?聚合物(wu)之間(jian)的共混過(guo)程,實際上是(shi)分子鏈(lian)間(jian)相(xiang)(xiang)互(hu)擴散(san)的過(guo)程,并(bing)受分子鏈(lian)之間(jian)作(zuo)用(yong)(yong)的制(zhi)約。分子鏈(lian)間(jian)相(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)的大小,可以用(yong)(yong)溶(rong)解(jie)度(du)參(can)(can)數來表(biao)示(shi)。溶(rong)解(jie)度(du)參(can)(can)數的符號為(wei)δ,其數值為(wei)單(dan)位體(ti)積內聚能密度(du)的平方根。不(bu)同組分之間(jian)的相(xiang)(xiang)容性好(hao)壞,也可以用(yong)(yong)溶(rong)解(jie)度(du)參(can)(can)數δ之差來衡量,即δ越接近,其相(xiang)(xiang)容性越好(hao)。如兩種(zhong)(zhong)聚合物(wu)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)相(xiang)近,其差值(zhi)通(tong)常要<0.2,而兩種(zhong)(zhong)聚合物(wu)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)之(zhi)差>0.5時(shi),不能以任意比例相(xiang)容。例如:PVC/NBR共(gong)混體(ti)系(xi),PVC的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)δA為9.4~9.7,而NBR的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)δB為9.3~9.5,所(suo)以PVC與(yu)NBR相(xiang)容性良好;又如PS/PB共(gong)混體(ti)系(xi),他(ta)們的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)之(zhi)差>0.7,所(suo)以兩者(zhe)的(de)(de)相(xiang)容性差。PVC與(yu)PS的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)度參(can)數(shu)(shu)(shu)之(zhi)差>1,所(suo)以兩者(zhe)基本不相(xiang)容。

? ? ? ?二、極性相近原則。

? ? ? ?聚(ju)合物(wu)之(zhi)間共混(hun)體系的(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)越相近,其(qi)相容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)越好,即極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)與極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)、非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)與非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)都具有良好的(de)相容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)。如PVC/EVA、PVC/NBR、PVC/ABS之(zhi)間極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)相近,所以其(qi)相容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)好。在考慮共混(hun)改(gai)性(xing)(xing)(xing)配方(fang)設(she)計時,要了解(jie)聚(ju)合物(wu)之(zhi)間相容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)的(de)基(ji)本原則:極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)/極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)≥非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)/非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)≥極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)/非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)與非(fei)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)分(fen)(fen)之(zhi)間一般不(bu)相容(rong)(rong),如PVC/PC、PVC/PS、PC/PS等。極(ji)性(xing)相近原則也有些例外,如PVC/氯丁橡(xiang)膠(CR)共混體系,其極(ji)性(xing)相近,但不(bu)相容;而PPO/PS兩(liang)種極(ji)性(xing)不(bu)同(tong)的組分,相容性(xing)反(fan)而很好(hao)。

? ? ? ?三、結構相近原則(ze)。

? ? ? ?聚合物共混體系中各組分的結(jie)構相(xiang)(xiang)似(si),則相(xiang)(xiang)容性就好,即(ji)兩聚合物的結(jie)構越接近(jin),其相(xiang)(xiang)容性越好。所謂結(jie)構相(xiang)(xiang)近(jin),是指各組分分子鏈中含(han)有相(xiang)(xiang)同或(huo)相(xiang)(xiang)近(jin)的結(jie)構單元,如PA6與PA66分子鏈中都含(han)有—CH2—、—CO—NH—,故有較好的相(xiang)(xiang)容性。

? ? ? ?四、結晶能(neng)力(li)相(xiang)近原則。

? ? ? ?共混(hun)體(ti)(ti)系(xi)為結晶(jing)(jing)聚合物時(shi)(shi),多組(zu)分的結晶(jing)(jing)能力即(ji)結晶(jing)(jing)難易程度相近時(shi)(shi),其相容性(xing)就好。而晶(jing)(jing)態與(yu)非晶(jing)(jing)態、晶(jing)(jing)態與(yu)晶(jing)(jing)態體(ti)(ti)系(xi)的相容性(xing)很(hen)差,只有在(zai)混(hun)晶(jing)(jing)時(shi)(shi)才(cai)會相容,如PA/PVC、PE/PA、PET/PBT體(ti)(ti)系(xi)。兩(liang)組(zu)分非晶(jing)(jing)態體(ti)(ti)系(xi)相容性(xing)較(jiao)好,如PPO與(yu)PS,PVC與(yu)NBR,PVC與(yu)EVA等。

? ? ? ?五、表面(mian)張力(li)相(xiang)近原則。

? ? ? ?共混體系中各組分的(de)(de)表(biao)面(mian)張力越(yue)接近,其(qi)相容性(xing)越(yue)好(hao)(hao)。共混物在熔融(rong)時,與乳狀液相似,其(qi)穩定性(xing)及分散度受兩(liang)者表(biao)面(mian)張力的(de)(de)控(kong)制(zhi)。表(biao)面(mian)張力越(yue)接近,兩(liang)相間的(de)(de)浸潤-接觸與擴散就越(yue)好(hao)(hao),界面(mian)的(de)(de)結合也越(yue)好(hao)(hao)。如(ru)聚(ju)丙烯、聚(ju)乙烯與順丁橡(xiang)膠、天然橡(xiang)膠、乙丙橡(xiang)膠表(biao)面(mian)張力相近,因此其(qi)相容性(xing)很好(hao)(hao),尤其(qi)是PP/EPDM是典型的(de)(de)增韌共混體系。

? ? ? ?通常(chang)提高共混(hun)物相容性方(fang)法的(de)有(you)下列幾種。

? ? ? ?一、加(jia)入相容劑。

? ? ? ?加入相(xiang)容(rong)劑,使兩種或多種聚合(he)物(wu)組分(fen)通(tong)過混(hun)煉,提高相(xiang)界(jie)面層的黏結力,促進(jin)相(xiang)分(fen)散,使形態結構穩定化(hua),并借(jie)助聚合(he)物(wu)分(fen)子間(jian)的鍵合(he)力,降低(di)兩相(xiang)組分(fen)間(jian)的界(jie)面張力,增(zeng)加共(gong)混(hun)體系的均勻性,減(jian)小相(xiang)分(fen)離,改(gai)善聚合(he)物(wu)共(gong)混(hun)的綜合(he)性能(neng)。PE、PP等聚(ju)烯烴之間,性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)具有(you)互補性(xing)(xing)(xing)但卻缺乏良好的(de)(de)相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing),因此(ci)加(jia)入相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)劑是必(bi)要(yao)的(de)(de)。PE/PP共混物兩組分相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)差,但加(jia)入15%相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)劑EPR后,其(qi)形態結構均化以及相(xiang)(xiang)界面黏結得到強化,性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)了明顯改(gai)善。PBT與(yu)PPO完全不相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)且成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)極差,加(jia)入5%~8%帶(dai)有(you)環氧(yang)基的(de)(de)PS接枝相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)劑,改(gai)善了PBT與(yu)PPO的(de)(de)相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing),并促進力學與(yu)加(jia)工性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)大大提(ti)高(gao)。

? ? ? ?二、交(jiao)聯反應(ying)。

? ? ? ?聚(ju)(ju)合物交(jiao)聯反應(ying)(ying)屬于化學(xue)改性,在(zai)塑(su)料行業(ye)中應(ying)(ying)用較(jiao)為(wei)廣(guang)泛。交(jiao)聯是指在(zai)聚(ju)(ju)合物大(da)分(fen)(fen)子鏈(lian)之間產生的(de)化學(xue)反應(ying)(ying),從而形成化學(xue)鍵的(de)過程(cheng)。交(jiao)聯反應(ying)(ying)如果是在(zai)相(xiang)(xiang)互不(bu)相(xiang)(xiang)容(rong)的(de)聚(ju)(ju)合物之間,可大(da)大(da)提高兩種聚(ju)(ju)合物的(de)相(xiang)(xiang)容(rong)性,甚至(zhi)使(shi)不(bu)相(xiang)(xiang)容(rong)組(zu)分(fen)(fen)變為(wei)相(xiang)(xiang)容(rong)組(zu)分(fen)(fen)。交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)(lian)可分為化學交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)(lian)和物(wu)理(li)交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)(lian)兩種(zhong)情(qing)況。如用(yong)(yong)輻射的方法使(shi)LDPE/PP產(chan)生(sheng)化學交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)(lian);結(jie)晶作用(yong)(yong)屬于(yu)物(wu)理(li)交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)(lian),由于(yu)取向纖維組織(zhi)的結(jie)晶,使(shi)已形成的共混物(wu)形態結(jie)構穩定,從而(er)產(chan)生(sheng)相容作用(yong)(yong)。用于提高聚合物共混組分相容性的交聯,大多數企業采用動態交聯方式。動態交聯即可實現共混物的相容,又可提高共混物的綜合性能,同時又不失去其固有的熱塑性,仍然可用熱塑性塑料成型加工方法加工。通常動態交(jiao)聯(lian)品種有PP/EPDM、PE/EPDM、PP/CPE、PP/PA、PP/丁(ding)基橡膠(jiao)、PP/天然(ran)橡膠(jiao)、PA/丁(ding)腈橡膠(jiao)等。聚合物動態交(jiao)聯的必要條件如下。

? ? ? ?1、被分散聚合物(wu)的粒徑應為1~2m;

? ? ? ?2、兩種(zhong)或多(duo)種(zhong)聚合物的表面張力(li)差應(ying)低于0.5~3.0mN/m;

? ? ? ?3、塑(su)料(liao)樹脂的結晶(jing)度應(ying)大于15%~30%。

? ? ? ?三、IPN技(ji)術。

? ? ? ?IPN技(ji)術也叫互(hu)穿(chuan)網(wang)(wang)絡技(ji)術。互(hu)穿(chuan)網(wang)(wang)絡(IPN)技(ji)術可以(yi)制(zhi)得互(hu)穿(chuan)網(wang)(wang)絡聚合(he)物(wu)(IPN)共混(hun)物(wu),是一(yi)種以(yi)化學法制(zhi)備物(wu)理共混(hun)物(wu)的(de)(de)方法。它是兩種聚合(he)物(wu)分(fen)子(zi)(zi)在共混(hun)體系(xi)內互(hu)相貫穿(chuan),在分(fen)子(zi)(zi)水平(ping)上達到“強迫(po)互(hu)容”和“分(fen)子(zi)(zi)協同”的(de)(de)效應的(de)(de)一(yi)種提(ti)高共混(hun)物(wu)相容性的(de)(de)一(yi)種比較有效的(de)(de)方法。

? ? ? ?四、引入聚合物組(zu)分間相互作用基團。

? ? ? ?聚(ju)合物組分(fen)(fen)中(zhong)引(yin)入離(li)子(zi)(zi)基團(tuan)或(huo)(huo)離(li)子(zi)(zi)—偶極(ji)官能團(tuan)的(de)(de)(de)相(xiang)互作用,使(shi)聚(ju)合物分(fen)(fen)子(zi)(zi)鍵之間形成具有較好的(de)(de)(de)相(xiang)容性(xing)。在聚(ju)合物組分(fen)(fen)之間引(yin)入氫鍵或(huo)(huo)離(li)子(zi)(zi)鍵,或(huo)(huo)促使(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)鏈上原有的(de)(de)(de)酸(suan)性(xing)或(huo)(huo)堿性(xing)基團(tuan)相(xiang)互作用,共(gong)混時(shi)產生(sheng)質子(zi)(zi)轉移,從(cong)而實(shi)現相(xiang)容作用。如PMMA/PVA共混(hun),由于分子鏈之間可以形成氫鍵,所以具有良(liang)好的(de)相容性(xing);PS中引入5%mol的(de)—SO3H基(ji)團,同時(shi)將丙(bing)烯(xi)酸(suan)乙(yi)酯與5%mol的(de)乙(yi)烯(xi)吡啶共聚,然后將二(er)者共混(hun),即(ji)可制得(de)穩定(ding)性(xing)能(neng)優異的(de)共混(hun)材料。

? ? ? ?五、改變分子鏈(lian)結構。

? ? ? ?PS是極性(xing)較弱的(de)聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)(wu),與其他聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)(wu)相容比較困難。但(dan)是苯乙烯與丙(bing)烯腈的(de)共聚(ju)(ju)物(wu)(wu)(wu)—SAN,由于改(gai)變了分子中鏈結構(gou),可與許多聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)(wu)混(hun)容,如能與PC、PVC、PSF等樹脂(zhi)共混(hun)相容。非極性(xing)的(de)聚(ju)(ju)丁(ding)二烯與聚(ju)(ju)氯(lv)(lv)乙烯很(hen)難相容,但(dan)丁(ding)二烯與丙(bing)烯腈的(de)共聚(ju)(ju)物(wu)(wu)(wu)與聚(ju)(ju)氯(lv)(lv)乙烯卻具(ju)有很(hen)好的(de)相容性(xing)。PE與PVC也(ye)難于相(xiang)容(rong),但乙烯與醋酸乙烯的共(gong)聚(ju)(ju)物EVA卻能(neng)與PVC相(xiang)容(rong)性(xing)很(hen)好。乙烯與丙(bing)烯酸的共(gong)聚(ju)(ju)物可與PA組成相(xiang)容(rong)體(ti)系(xi),而PE與PA則不能(neng)相(xiang)容(rong)。所以(yi)說,通過共(gong)聚(ju)(ju)的方法改變聚(ju)(ju)合物的分子鏈結構(gou),增加聚(ju)(ju)合物之間的相(xiang)容(rong)性(xing)是一種比較有效的辦法。

暫無評論!
我要評論 只有購(gou)買過(guo)該商品的用(yong)戶才能評論。

電話: +86-21-3352 3756       

郵(you)箱: 13917948679@163.com

地址:上海市松江區橫港路155弄204號

官(guan)網二維(wei)碼
掃一掃加微信
  • QQ咨詢
  • 電話咨詢
  • 133 4162 9880
  • 021-3352 3756
您是第 526128 位訪客!