一、塑料共混增容

 

       實際上，絕大多數的聚合物-聚合物共混體系是熱力學非相容體系或者是半相容體系。也就是說，一般來講，聚合物-聚合物共混體系的相容性不好。為了獲得良好的物理力學性能，提高聚合物-聚合物的相容性，增容是常用的手段。

 

       1、增容作用的物理本質

 

       增容作用的物理本質，概括起來有三個方面：①、降低共混組分間界面張力；②、提高相結構的穩定性，從而使共混改性塑料的性能穩定；③、改進組分間的界面黏結，有利于外場作用在組分間傳遞，提高共混改性塑料的性能。為了使增容劑充分發揮作用，希望增容劑聚集于界面區，實際上，增容劑在共混體系中的分布情況與許多因素有關。除了相容性外，還與增容劑的加入量、加入方式，共混設備、工藝條件等因素有關。

 

       2、增容劑的選擇原則

 

       常用嵌段共聚物、 接枝共聚物等作為增容劑，一段組分與共混物中的一種組分相容或反應，另一段組分與共混物中另一種組分相容或反應。根據增容劑的微相分離行為的差別，所用的增容劑分為微相分離型增容劑和均相型增容劑，前者以嵌段共聚物和接枝共聚物為代表，后者包括無規共聚物、官能化聚合物和均聚物。

 

       （1）聚合物 Poly（A）與 Poly（B）的共聚物Poly（A-co-B）可作為 Poly（A）與 Poly（B）的增容劑。

 

       （2）如果 Poly（C）與Poly（A）和 Poly（B）同時相容，則Poly（C）可直接作為兩者的增容劑。

 

       （3）如果 Poly（C）與 Poly（A）相容，同時其官能團與 Poly（B）的某種官能團產生某種反應，則Poly（C）可作為兩者的增容劑。

 

       3、一些常用塑料共混體系的增容劑

 

       ● PPO / 尼龍 6 合金：PPO-g-MAH、PS-g-MAH

 

       ● PC / ABS 合金：ABS、SBS 或 SEBS-g-MAH、SMA

 

       ● 彈性體增韌尼龍 6 體系：PE、PP、POE、SEBS 或 ABS、 EPDM-g-MAH

 

       ● 苯乙烯系彈性體增韌 PPO：SBS、SEBS 或 SIS-g-MAH

 

       ● PBT / ABS 合金：丙烯酸酯類共聚物

 

       ● 彈性體增韌 PBT：丙烯酸酯類共聚物、GMA 接枝共聚物

 

       二、塑料共混改性的目的

 

       1、改善塑料的某些物理力學性能，擴大應用范圍

 

       （1）提高塑料的綜合性能。利用各聚合物組分的性能，取長補短，消除各單一聚合物組分性能上的缺點，保持各自的優點，獲得綜合性能優異的聚合物材料。如聚丙烯與聚乙烯共混，既保持了聚丙烯拉伸強度、壓縮強度高和聚乙烯的沖擊強度高的優點，又克服了聚丙烯沖擊強度和耐應力開裂差的缺點。

 

       （2）改善塑料韌性（提高抗沖擊性）。使用少量的某一聚合物可作為另一聚合物的改性劑，以獲得顯著的改性效果。橡膠增韌塑料是最典型的例子，例如 PVC / 橡膠、PP / 橡膠等共混體系均具有良好的抗沖擊性能；又如 PA / PE 共混體系大大降低了 PA 的吸濕性，并提高了低溫下的沖擊強度。

 

       （3）提高塑料的耐熱性。大多數塑料的熱變形溫度都不高，對于一些在一定溫度下工作的部件來講，通用塑料就難以勝任。通過與耐熱性好的塑料共混，則可以改善其耐熱性。

 

       （4）降低吸水率，提高制品尺寸穩定性。如 PA 的吸水率較大，易引起制品的尺寸變化，PA / PE 共混體系則大大降低了 PA 的吸水率。

 

       （5）改善應力開裂性能。如用 PE 改性 PC，用 ABS 改性 PC 等。

 

       （6）改善其他物理力學性能。如耐磨性、氣密性、耐候性、耐化學藥品性（耐溶劑性）、阻尼性、粘接性、生物相容性等。

 

       2、改善熔體流動性，提高成型加工性能

 

       如宇航科學領域需要耐高溫的塑料，而許多耐高溫的塑料因熔點高，熔體流動性差，難成型加工，采用共混技術可解決這一問題。如聚酰亞胺（PI）難熔難溶， 將其與流動性良好的聚苯硫醚（PPS）共混，就能方便地進行注射。

 

       由于兩種塑料均有很好的耐熱性，它們的共混物仍是極好的耐高溫材料。在聚苯醚（PPO）中混入 PS，在 PC 中混入 ABS 可改善流動性，提高加工性。對硬質 PVC 常需摻入 CPE、ACR 等樹脂來改善其加工性。另外，通過共混還可以控制結晶聚合物的結晶行為。

 

       3、賦予塑料某些特殊性能，制備新型的塑料合金材料

 

       制備阻燃塑料合金，可與含鹵素等耐燃聚合物共混，如將 PS、ABS、聚甲醛等加入 PVC、氯化 PE、聚苯醚、聚苯硫醚，可提高其耐燃性。塑料的導電性小，對一些要求導電和防靜電的材料，可以與導電聚合物共混，制得具有抗靜電、導電和電磁屏蔽功能的塑料材料，以滿足電子、家電、通信、軍事等行業的要求。

 

      為制備具有珍珠光澤的裝飾塑料，可將光學性能差異較大的不同種聚合物共混，如在 PC 中加入聚甲基丙烯酸甲酯，就能得到具有珍珠光澤的制品。利用硅樹脂的潤滑性，與許多聚合物共混可獲得自潤滑性良好的聚合物材料。

 

       將拉伸強度相差懸殊、混溶性差的兩種樹脂共混后發泡，可制成多層、多孔材料，并有美觀的自然木紋，可替代木材使用。

 

       4、降低材料的成本，提高經濟效益

 

       對某些性能卓越但價格昂貴的工程塑料，可通過與價格低廉的通用塑料共混， 在不影響使用條件下，既降低了材料的成本，又改善了成型加工性。如 PC、PSF 等加入 ABS 和 SAN 后，即可改善性能，又能降低材料成本。

 

    5、回收利用廢棄聚合物材料，減少環境污染

 

     共混技術還可以用于廢棄塑料的回收，節約資源，減少環境污染。總之，通過共混改性，可以提高塑料的綜合性能，在投資相對低的情況下增加塑料的品種，擴大塑料的用途，降低塑料的成本，實現塑料的高性能化、精細化、功能化、專用化和系列化，促進塑料產業以及高分子材料產業的發展，同時也促進了汽車、電子、電氣、家電、 通信、軍事、航空航天等高技術工業的發展。

 

轉自——網絡

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