【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性越好。 如： PVC/NBR， PVC/PVA ③ 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上都有芳香基團(tuán)，相容性好。 40 ④ 結(jié)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(shí)，晶態(tài)已被破壞，相容性則不再受結(jié)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(shí)保持兩相間的浸潤(rùn)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(shè)計(jì)要點(diǎn) 42 共混配方設(shè)計(jì)： 根據(jù)共混改性的目的和聚合物的特點(diǎn)，合理選擇樹(shù)脂及需要摻混的聚合物 品種、用量 。 具體選配時(shí)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(qiáng)度一般比基體樹(shù)脂高 5～ 10倍。通常是橡膠或彈性體增韌，其含量 5% ～ 20%（質(zhì)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(nóng)藥等薄膜包裝，海水淡化，污水凈化等。 ?一般 極性聚合物對(duì)非極性氣體和溶劑有較高的阻隔性，非極性聚合物對(duì)極性氣體和溶劑有較高的阻隔性。 ?常見(jiàn)的做分散相的阻隔性樹(shù)脂有：乙烯 /乙烯醇共聚物（ EVOH）、聚偏二氯乙烯（ PVDC）、腈樹(shù)脂、 PA、 PET等。它們的阻隔性大小依次為： EVOH PVDC 腈 樹(shù)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(shí)，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(yīng)型相容劑 ?結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 本身無(wú)反應(yīng)基團(tuán)，共混中 不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 。 多為兩種成分構(gòu)成的嵌段共聚物或接枝共聚物，依靠自身對(duì)兩種聚合物共混物的親和力、粘結(jié)力，使原來(lái)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(jī)理： 相似相容 ?優(yōu)點(diǎn)： 無(wú)副產(chǎn)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(yīng)型相容劑 ?結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 本身含有反應(yīng)基團(tuán)，在共混時(shí)能與其它聚合物 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 ?增容機(jī)理 ： 即 化學(xué)增容， 包括：增容劑與共混組分反應(yīng)，如： PE/PA+羧化 PE；使共混組分官能團(tuán)化并相互間反應(yīng)， 如：PA+羧化 PE ?分類： 馬來(lái)酸型、丙烯酸型、環(huán)氧改性型以及低分子反應(yīng)型增容劑。 ?高分子型： PA/EPDM+EPDMgMAH PO/PET+PPgPAA、 EVAgMAH PVC/PS+環(huán)己內(nèi)酰胺 低分子型： PET/PA6+對(duì)甲基苯磺酸 PVC/PP+氯化石蠟 PA6/PA66+TPP ?應(yīng)用： 適合于 相容性差 且 含有易反應(yīng)官能團(tuán) 的聚合物間增容。 49 ?反應(yīng)型和非反應(yīng)性相容劑的比較 ?增容效率 ?有無(wú)副產(chǎn)物 ?混煉難易程度 ?價(jià)格 ?用量：越少越好，常在 20%以下。如：反應(yīng)型增容劑一般為共混物質(zhì)量的 3~5%。 50 ?相容劑的選用原則 51 相 容 劑 應(yīng) 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(dòng)態(tài)交聯(lián) 。 53 54 55 56 五、商品塑料共混物的開(kāi)發(fā)與制備 57 ?共混物的特性 取決于三個(gè)因素：成分的性質(zhì)、它的含量和形態(tài)。 ?開(kāi)發(fā)出的 共混物在經(jīng)濟(jì)上可分為幾種使用類型 ，例如：對(duì)具體性能（即沖擊強(qiáng)度）的改進(jìn)，或者產(chǎn)生一組性能，擴(kuò)大工程樹(shù)脂的性能，改進(jìn)可加工性，回收利用等。 ?工程樹(shù)脂性能的開(kāi)拓雖然構(gòu)成高性能共混物生產(chǎn)的最大部分，但最困難而有意義的工作是開(kāi)發(fā) 具有所要求的全部性能 的共混物。 為了達(dá)到此目的，已開(kāi)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(duì)共混物所要求性能之一。 ?實(shí)踐表明，將一種聚合物添加于另一種聚合物中會(huì)引起特殊的響應(yīng)。因此，聚合物改性的策略是選擇一種能引起所要求效應(yīng)的已知聚合物改性劑。 ?例如：為了改進(jìn)沖擊強(qiáng)度，應(yīng)添加彈性體；為了阻燃，應(yīng)采用不燃的聚合物；為了增進(jìn)模量，要引入剛性聚合物改性劑等。 59 60 ② 選擇性能補(bǔ)償?shù)母男詣?從前表可見(jiàn)，對(duì)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(bǔ)償原理 為基礎(chǔ)的。所選聚合物是用其他聚合物的優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償一種聚合物的缺點(diǎn)，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(kāi)發(fā)的全過(guò)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(dá)到所要求的形態(tài)。 所要求的形態(tài)必須鑒定，承認(rèn)它對(duì)共混物預(yù)期性能的影響，并考慮所選擇聚合物的組分（即確定斷裂機(jī)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(yàn)形態(tài)的穩(wěn)定性等。 62 63 2. 塑料共混物的配制技術(shù) ?在開(kāi)發(fā)聚合物共混物中，配制技術(shù)是核心。但是，只要認(rèn)真研究過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，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(shù)。從單純共混制備（機(jī)械混合物）到利用多種技術(shù)制備，是從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的過(guò)程。 64 制備共混改性塑料，共混物要有良好界面結(jié)合和適當(dāng)?shù)姆稚⑾嗔?。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(shí)間的影響 共混過(guò)程就伴隨著分散相粒徑的減小和均勻化過(guò)程。為達(dá)到降低分散相粒徑和使粒徑均勻化的目的，應(yīng)該保證有足夠的共混時(shí)間。 對(duì)于同一共混體系，同樣的共混設(shè)備， 分散相粒徑會(huì)隨共混時(shí)間延長(zhǎng)而降低， 粒徑分布也會(huì)隨之均化，直至達(dá)到破碎與凝聚的動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)然， 共混時(shí)間也不可過(guò)長(zhǎng)，會(huì)而且會(huì)導(dǎo)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(duì)于混合過(guò)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(diào)節(jié)。 ?用 助劑 進(jìn)行 調(diào)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(duì)分子質(zhì)量 。在其它性能許可的條件下，適當(dāng)調(diào)節(jié)共混組成的相對(duì)分子質(zhì)量，將有助熔體黏度的調(diào)控。 66 ?共混設(shè)備包括聚合物粉料進(jìn)行混合的設(shè)備和熔融共混設(shè)備。 ?對(duì)粉料進(jìn)行混合的過(guò)程相當(dāng)于簡(jiǎn)單混合。所用的設(shè)備有高速攪拌機(jī) (又稱高速捏合機(jī) )以及 Z型混合機(jī)等。粉料的混合設(shè)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(jìn)一步的熔融共混。 ?熔融共混的設(shè)備包括開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)、擠出機(jī)等。 擠出機(jī)有單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、電磁動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)以及多螺桿擠出機(jī)等。 67 1