文档介绍：第五章增容剂
在高分子材料领域塑料合金的研究开发越来越受到关注,而增容技术已经成为新型塑料合金研究开发的关键技术,受到学术界和产业界的高度重视,增容剂的研制和生产成为高分子材料领域的新亮点。
一、增容剂在聚合物共混改性中的作用
二、增容剂的种类
第一节增容剂在聚合物共混改性中的作用
一、增容剂在聚合物共混物中的作用
使聚合物共混的一个重要目的是充分发挥各组分聚合物的优点,使组分间在性能上取长补短,这要求组分聚合物在共混体系中有自己的相区,即共混物应该是多相体系。对于一个多相体系,相区间的粘合力是决定其强度等性能的重要因素,所以,如何提高多相体系的相间结合力是研究开发多相材料的一个关键课题。
对于多相高分子共混体系,加入增容剂是最常用的提高相间结合力的方法。
增容剂的主要作用:
(1)降低相间的界面能;
(2)提高分散相的分散度;
(3)改善界面粘合力;
(4)使体系更稳定,防止进一步的相分离。
二、嵌段和接枝共聚物的表面活性
具有表面活性的小分子化合物一般都含有两种性质(如极性等)截然不同的基团,具有表面活性的聚合物也有类似的情况,即一般要有两相结构,且两相又不同的性质。
有大量实验结果证明了许多嵌段和接枝共聚物具有两相结构,而且,有许多嵌段和接枝共聚物不仅在固态呈两相结构,就是在溶液中也有比较强烈的形成两相结构的趋势,例如SBS、SIS、聚氨酯弹性体等,在其稀溶液中不是以无规线团形式(random coil)存在,而是以亚铃形(dumbbell)存在。这些嵌段和接枝共聚物绝大多数都具有表面活性,例如,人们利用氧化乙烯和氧化丙烯嵌段聚合物的表面活性制成了非离子型洗涤剂。
将聚硅氧烷和聚碳酸酯的嵌段共聚物与PC共混在玻璃上浇铸成膜时,嵌段共聚物聚集在PC和玻璃之间,且可以促进PC与玻璃的粘合。
Inoue将PS-b-PIP用甲苯溶解,然后浇铸成膜,得到的薄膜切片后用OsO4染色,用电子显微镜观察其形态,发现随着苯乙烯含量的增加,PS相出现一个由球形粒子到片状结构再到连续相的变化过程。
三、接枝共聚物在塑料改性中的作用
接枝共聚物是塑料改性中经常用到的增容剂,从原理上看,接枝共聚物的增容效果不如嵌段共聚物,但接枝共聚物在塑料改性特别是用橡胶增韧塑料的应用非常广泛,甚至要比嵌段共聚物的应用还要多。这主要是接枝共聚物更容易廉价获得。例如HIPS。
接枝共聚物在橡胶增韧塑料时主要有三方面的作用:(1)改善塑料和橡胶间的粘合力;(2)利用其界面活性降低界面张力;(3)提供共混物的稳定性,接枝共聚物在界面处能防止加工过程中出现进一步的相分离。
界面
B嵌段
A嵌段
接枝链段
高分子主链
四、增容剂对聚合物共混物形态的影响
增容剂的加入往往会对聚合物共混物的相区产生影响,一般的影响是使分散相相区变小,界面相厚度增加或产生新的界面相。(具体情况见第三章相区结构)
MAH-PP/PA6(30/70,Wt%)共混体系的SEM照片
(a)简单共混;(b)通过反应挤出机共混第360页)