大分子偶联剂,也叫相容剂、增容剂,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。相容剂又称增容剂。塑料共混、改性、合金的关键是解决不同聚合物的相容性,而加入适量的相容剂使其具有良好的相容性,正解决了这个课题。目前比较好的相容剂通常以马来酸酐接枝,...
结构相近原则聚合物共混体系中各组分的结构相似,则相容性就好,即两聚合物的结构越接近,其相容性越好。所谓结构相近,是指各组分分子链中含有相同或相近的结构单元,例如:PA6月PA66分子链中都含有—CH2—、—CO—NH—,故有较好的相容性。结晶能力相近原则共混体系为结晶聚合物时,多组分的结晶能力即结晶难易程度与比较大结晶相近时,其相容性就好。而晶态与非晶态、晶态与晶态体系的相容性很差,只有在混晶时才会相容,如PA/PVC、PE/PA、PET/PBT体系。两组分非晶态体系相容性较好,如PPO与PS,PVC与NBR,PVC与EVA等。表面张力у相近原则共混体系中各组分的表面张力越接近,其相容性越好。共混物在熔融时,与乳状液相似,其稳定性及分散度受两者表面张力的控制。у越接近,两相间的浸润-接触与扩散就越好,界面的结合也越好。例如:聚丙烯、聚乙烯与顺丁橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶表面张力相近,因此其相容性很好,尤其是PP/EPDM是典型的增韧共混体系。 相容剂是用在改善共混高聚物之间;上海橡胶相容剂价格
相容剂的选择
相容剂是两种共混聚合物的单体共聚而成的嵌段共聚物,或接枝共聚物,或者含有与共混组分起化学反应的官能团,能分布在两种或两种以上共混聚合物界面之间的共聚物,其作用是降低界面张力,阻止分散相凝聚,稳定已形成的相形态结构,以增加两种或两种以上聚合物的相容性。
相容剂的相对分子质量应与相应的共混物相对分子质量相匹配,并具有良好的相容性。一般来说,二嵌段共聚物的相容性优于三嵌段共聚物的相容性。例如PE/PP共混物的力学强度低,若在PE/PP的共混物中加入4%~8%的PE与PP嵌段共聚物(PE-b-PP)作为相容剂,其力学强度可以大幅度提高。又如SEBS可以作为PE/PS、PP/PS、PET/PE共混体系的相容剂。
ppo相容剂种类环氧型反应型相容剂是环氧树脂或具有环氧基的化合物与其他聚合物接枝共聚而成。
塑料改性已日渐成为塑料加工常用的方法。为了使两种不相干的塑料很好的融在一起,常常需要借助一种助剂——相容剂,要求这种助剂能与两种原料都有很好的相容性。从结构方面而言,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合为一体,进而得到稳定的共混物。非反应型增溶剂非反应型相容剂是目前比较通用相容剂。在不相容的高分子体系中通过添加非反应型相容剂而实现相容化的方法,在高分子合金技术中是常见的。非反应型相容剂一般为共聚物,可以是嵌段共聚物,也可以是接枝共聚物或无规共聚物。反应型相容剂反应型相容剂是一种同非极性高分子主链Pc及活性基团(如羟基、环氧基组成,多为无规的)组成的聚合物。低分子型相容剂低分子型相容剂是反应型相容剂,以反应型单体及低分子量聚合物,包括一些能与塑料合成的一个组分相容,并与另一组分反应、交联或键合,从而形成塑料合金的有机和无机化合物。
在其他聚合物中的应用。①含氯量36%的CPE,可作为PVC和PE共混物的相容剂,如PVC/PE(1:1)共混时,加入20%CPE,可获得良好的共混效果。②PPS/PPO(70:30)共混体系,若加入5%环氧基的反应型相容剂,则共混物不仅保持了PPS的耐高温性,降低了成本,而且力学性能也得到了改善,拉伸强度提高50%,断裂伸长率提高60%。③天然橡胶与聚乙烯共混体系中,由于存在着聚乙烯非结晶部分与非结晶天然橡胶界面相互渗透,力学性能比较差。若加入5%的NR-g-PE嵌段相容剂,两者相容性提高、界面张力减小,具有优异的韧性和耐低温性能。④PVC与ABS的溶解度参数非常接近,相容性良好,其共混体系可以不加相容剂,但在PVC/ABS(100:20)共混体系中加入2%CPE相容剂,比不添加CPE的冲击强度提高了22%。⑤塑料工业的发展围绕着“塑料与环境问题”,是一件关系到保护环境、合理利用二次资源造福人类的大事。为此,相容剂在废旧塑料回收再生利用的问题上显得越来越重要,废旧塑料往往混杂在一起,无论是人工分拣或者物理方法进行分选,都要耗费大量人力和能源。采用相容技术和用相容剂可以使回收来的废旧塑料无需严格分拣,就可使各种塑料混合物加工再利用。例如:相容剂SEBS可促使HDPE与PET相容。所谓相容剂在热力学本质上可以理解为界面活性剂;
这些相容化方法作用机理虽然各不相同,但是都使原来热力学不稳定的微相分离状态,通过化学反应或相互作用降低了界面张力,提高两相界面粘结强度,防止宏观分离。相容剂在非相容聚合物共混中,作为相容的嵌段或接枝共聚物渗透到两种非相容聚合物A和聚合物B的相界面上,提高粘接强度。在这种情况下,相容剂实际上扮演了类似于低分子界面活性剂的作用。相容剂添加量可以低到0.1%,一般小于5,这依赖于分散相在熔融共混物或者产品中粒子大小要求决定。由于相容剂的品种多样,对它进行分类也比较困难。从使用方式上分,有单独加入的相容剂和就地生成的相容剂;从增容方式上分,有非反应和反应型;从分子量上分,又可分为低分子相容剂和高分子相容剂等。 无论使用何种相容剂,其实现增容的前提是相容剂必须能稳定存在于不相容体系的两相界面上。上海液体相容剂试验方法
反应性增容的反应类型包括:链的断裂和重合、接枝共聚物的形成、链的共价交联、嵌段共聚物的形成。上海橡胶相容剂价格
对于相容剂的生产厂家而言,一方面要根据客户的需要设计出不同结构的,适应不同体系的相容剂,另一方面还必须培养一批业务过硬的技术服务人员,能帮助客户解决相容剂使用过程中出现的问题。例如同样的相容剂产品时,可能A客户用得很好,B客户使用起来却不一定好。而A、B两个客户的基体树脂种类也是相同的。以POE-g-MAH增韧玻纤增强的PA6为例,PA6基体树脂的粘度对POE-g-MAH在复合体系中的分布情况会有很大影响,从而也会影响到材料的性能。因此,针对不同的基体树脂,要选用流动性不同的POE-g-MAH。 上海橡胶相容剂价格
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