【文章內容簡介】 性越好。 如： PVC/NBR， PVC/PVA ③ 結構相近原則 ? PA6與 PA66的分子鏈中都含有 — CO— NH— ， — NH2— ，故有較好的相容性。 ? PS與 PPO極性不同，但結構上都有芳香基團，相容性好。 40 ④ 結晶能力相近原則 ?非晶 /非晶組分間相容性好，如： PVC/NBR 、 PVC/EVA。 ?晶態(tài) /晶態(tài)、晶態(tài) /非晶態(tài)組分間相容性差，但在熔融態(tài)下互混時，晶態(tài)已被破壞，相容性則不再受結晶的限制。如：PBT/PET、 PA/PE、 PVC/PCL。 ⑤表面張力相近原則 ?兩界面表面張力接近，可使兩種聚合物共混時保持兩相間的浸潤和良好接觸。如： BR/PE、 NBR/PVC、 NR/EVA ⑥ 黏度相近原則 ? 組成共混體系的各聚合物組分的黏度越接近，越能混合均勻，且不易離析。 返回 41 四、塑料共混物的配方設計要點 42 共混配方設計： 根據共混改性的目的和聚合物的特點，合理選擇樹脂及需要摻混的聚合物 品種、用量 。 具體選配時從如下幾方面考慮： 43 ① 聚合物的選用 44 ① 改善韌性，制取高抗沖材料 ? 為提高韌性而摻混的材料的沖擊強度一般比基體樹脂高 5～ 10倍。通常是橡膠或彈性體增韌，其含量 5% ～ 20%（質量）且 Tg＜ 40℃ 為好。 ②制備透氣性和可滲性的隔膜材料 ? 用于食品、香料、農藥等薄膜包裝，海水淡化，污水凈化等。 ?一般 極性聚合物對非極性氣體和溶劑有較高的阻隔性，非極性聚合物對極性氣體和溶劑有較高的阻隔性。 ?常見的做分散相的阻隔性樹脂有：乙烯 /乙烯醇共聚物（ EVOH）、聚偏二氯乙烯（ PVDC）、腈樹脂、 PA、 PET等。它們的阻隔性大小依次為： EVOH PVDC 腈 樹脂 PA PET 。 45 ③ 改善電性能 ?共混物的電性能主要由連續(xù)相決定。 如： PS/聚氧化乙烯共混物， PS為連續(xù)相時，共混物電性能接近 PS的電性能，反之則接近聚氧化乙烯的電性能。 ④ 制備裝飾材料 ?裝飾材料常要求有很好的透明性。共混組分的折光率相同，則共混物透明。 如： PVC/MBS。 ?兩組分折光率相差 ，則共混物發(fā)色效果最好，可得到珍珠般光澤、乳白色或大理石紋樣等裝飾材料。 如： PC/PMMA, PMMA/SAN ,PP/SAN。 ⑤ 提高阻燃性 ?常用： PVC、 CPE、 PPO、 PPS等做共混組分之一。 如： ABS/PVC， ABS/CPE， PE/CPE， PS/PPO。 46 相似相容！ 47 ?非反應型相容劑 ?結構特點： 本身無反應基團，共混中 不發(fā)生化學反應 。 多為兩種成分構成的嵌段共聚物或接枝共聚物，依靠自身對兩種聚合物共混物的親和力、粘結力，使原來相容性差的兩種聚合物相容，形成具有良好界面作用的共混物。 ?增容機理： 相似相容 ?優(yōu)點： 無副產物，容易混煉。 ?分類 : A— B型（ PS+PMMA\LDPE\PA\PP； PP+PA） A— C型 （ PS+PPO\PE； PP+PA6） C— D型 （ PPO+PA； PET+PE） E型 （ PP+LDPE； PC+PA6） ② 相容劑的選取 48 ?反應型相容劑 ?結構特點： 本身含有反應基團，在共混時能與其它聚合物 發(fā)生化學反應。 ?增容機理 ： 即 化學增容， 包括：增容劑與共混組分反應，如： PE/PA+羧化 PE；使共混組分官能團化并相互間反應， 如：PA+羧化 PE ?分類： 馬來酸型、丙烯酸型、環(huán)氧改性型以及低分子反應型增容劑。 ?高分子型： PA/EPDM+EPDMgMAH PO/PET+PPgPAA、 EVAgMAH PVC/PS+環(huán)己內酰胺 低分子型： PET/PA6+對甲基苯磺酸 PVC/PP+氯化石蠟 PA6/PA66+TPP ?應用： 適合于 相容性差 且 含有易反應官能團 的聚合物間增容。 49 ?反應型和非反應性相容劑的比較 ?增容效率 ?有無副產物 ?混煉難易程度 ?價格 ?用量：越少越好，常在 20%以下。如：反應型增容劑一般為共混物質量的 3~5%。 50 ?相容劑的選用原則 51 相 容 劑 應 用 舉 例 52 ③ 輕度的 交聯(lián) 可提高共混物的相容性，一般是 動態(tài)交聯(lián) 。 53 54 55 56 五、商品塑料共混物的開發(fā)與制備 57 ?共混物的特性 取決于三個因素：成分的性質、它的含量和形態(tài)。 ?開發(fā)出的 共混物在經濟上可分為幾種使用類型 ，例如：對具體性能（即沖擊強度）的改進，或者產生一組性能，擴大工程樹脂的性能，改進可加工性，回收利用等。 ?工程樹脂性能的開拓雖然構成高性能共混物生產的最大部分，但最困難而有意義的工作是開發(fā) 具有所要求的全部性能 的共混物。 為了達到此目的，已開發(fā)出 系統(tǒng)的流程： 58 ① 選擇共混物的組分（下圖） ?它至少具有對共混物所要求性能之一。 ?實踐表明，將一種聚合物添加于另一種聚合物中會引起特殊的響應。因此，聚合物改性的策略是選擇一種能引起所要求效應的已知聚合物改性劑。 ?例如：為了改進沖擊強度，應添加彈性體；為了阻燃，應采用不燃的聚合物；為了增進模量，要引入剛性聚合物改性劑等。 59 60 ② 選擇性能補償的改性劑。 從前表可見，對于每種性能，有幾種改性可供選擇。從可能選擇物之間的選擇是以 性能的補償原理 為基礎的。所選聚合物是用其他聚合物的優(yōu)點補償一種聚合物的缺點，反之亦然。 61 ③ 選擇相容性、配制和加工方法 ?下圖概括地描述了開發(fā)的全過程。 ?聚合物共混物性能不僅取決于組分的性能和配方，也取決于形態(tài)。 ?最后階段的主要目的是達到所要求的形態(tài)。 所要求的形態(tài)必須鑒定，承認它對共混物預期性能的影響，并考慮所選擇聚合物的組分（即確定斷裂機理等）。因此，必須提出相容性方法，確定配制方法，必須選擇組分的分子量（流變性），檢驗形態(tài)的穩(wěn)定性等。 62 63 2. 塑料共混物的配制技術 ?在開發(fā)聚合物共混物中，配制技術是核心。但是，只要認真研究過去的經驗，從中可以得出一些規(guī)律。 ?下表列舉了一些配制共混物的技術。從單純共混制備（機械混合物）到利用多種技術制備，是從經驗到科學的過程。 64 制備共混改性塑料，共混物要有良好界面結合和適當的分散相粒徑。如何降低分散相的粒徑，如何使粒徑分布趨于均勻？ ① 共混時間的影響 共混過程就伴隨著分散相粒徑的減小和均勻化過程。為達到降低分散相粒徑和使粒徑均勻化的目的，應該保證有足夠的共混時間。 對于同一共混體系，同樣的共混設備， 分散相粒徑會隨共混時間延長而降低， 粒徑分布也會隨之均化，直至達到破碎與凝聚的動態(tài)平衡。當然， 共混時間也不可過長，會而且會導致高聚物的降解。 65 ② 共混組分熔體黏度的影響 共混組分的熔體黏度，對于混合過程及分散相的粒徑大小有重要影響，是共混工藝中需考慮的重要因素。 ?采用 溫度調節(jié)。 ?用 助劑 進行 調節(jié) 。如，在橡膠中加入炭黑，可以使熔體黏度升高；給橡膠充油，則可以使熔體黏度降低。 ?改變相對分子質量 。在其它性能許可的條件下，適當調節(jié)共混組成的相對分子質量，將有助熔體黏度的調控。 66 ?共混設備包括聚合物粉料進行混合的設備和熔融共混設備。 ?對粉料進行混合的過程相當于簡單混合。所用的設備有高速攪拌機 (又稱高速捏合機 )以及 Z型混合機等。粉料的混合設備主要用于使聚合物粉料與各種添加劑均勻混合，以便于進一步的熔融共混。 ?熔融共混的設備包括開煉機、密煉機、擠出機等。 擠出機有單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、電磁動態(tài)混煉擠出機以及多螺桿擠出機等。 67 1