Пластмассовое смешивание и цель модификации смешивания

Смешивание пластика

Фактически, большинство полимер-полимерных смесей термодинамически несовместимы или полусовместимы.То есть, вообще говоря, совместимость полимер-полимерных смесей плохая.Для получения хороших физико-механических свойств и улучшения совместимости полимер-полимер обычно используют компатибилизацию.

1. Физическая природа эффекта компатибилизации

Физическую сущность эффекта компатибилизации можно свести к трем аспектам:

①Уменьшить межфазное натяжение между смешиваемыми компонентами;

② Улучшить стабильность фазовой структуры, чтобы производительность смешанного модифицированного пластика была стабильной;

③ Улучшите межфазное соединение между компонентами, что способствует передаче эффектов внешнего поля между компонентами и улучшит характеристики смешанных модифицированных пластиков.

Чтобы компатибилизатор полностью играл свою роль, есть надежда, что компатибилизатор собирается в области интерфейса.На самом деле распределение компатибилизатора в системе смесей связано со многими факторами.Помимо совместимости, это также связано с количеством и методом добавления агента совместимости, оборудованием для смешивания, условиями процесса и другими факторами.

2. Принцип выбора компатибилизатора

Обычно используемые блок-сополимеры, привитые сополимеры и т. д. в качестве компатибилизаторов, один компонент совместим или реагирует с одним компонентом в смеси, а другой компонент совместим или реагирует с другим компонентом в смеси.В соответствии с различиями в поведении компатибилизатора при микрофазовом разделении используемые присадки, улучшающие совместимость, делятся на присадки, улучшающие совместимость, с микрофазным разделением и присадки, улучшающие совместимость, гомогенного типа.. Первые представлены блок-сополимерами и привитыми сополимерами, а вторые включают статистические сополимеры, функционализированные полимеры и гомополимеры.

(1) Сополимер Поли(А-со-В) полимера Поли(А) и Поли(В) можно использовать в качестве агента совместимости Поли(А) и Поли(В).

(2) Если Poly(C) совместим как с Poly(A), так и с Poly(B), то Poly(C) можно непосредственно использовать в качестве агента совместимости для обоих.

(3) Если Poly(C) совместим с Poly(A), и его функциональная группа взаимодействует с определенной функциональной группой Poly(B), то Poly(C) можно использовать в качестве компатибилизатора для обоих.

3. Компатибилизаторы для некоторых часто используемых систем смешивания пластмасс.

● Сплав PPO/нейлон 6: PPO-g-MAH, PS-g-MAH

● Сплав ПК/АБС: АБС, СБС или СЭБС-г-МАХ, СМА

● Упрочненный эластомером нейлон 6 система: PE, PP, POE, SEBS или ABS, EPDM-g-MAH

● Упрочненный эластомер на основе стирола PPO: SBS, SEBS или SIS-g-MAH

● Сплав PBT/ABS: сополимер акрилата

● Упрочненный эластомером PBT: сополимер акрилата, привитой сополимер GMA

Цель модификации смешения

1. Улучшить некоторые физико-механические свойства пластмасс и расширить область применения.

(1) Улучшить комплексные характеристики пластмасс.Используйте свойства каждого полимерного компонента, учитесь друг у друга, устраняйте недостатки каждого отдельного полимерного компонента, сохраняйте их соответствующие преимущества и получайте полимерный материал с превосходными комплексными свойствами.Например, смешивание полипропилена и полиэтилена не только сохраняет преимущества высокой прочности на растяжение, высокой прочности на сжатие полипропилена и высокой ударной вязкости полиэтилена, но также устраняет недостатки полипропилена, заключающиеся в плохой ударной вязкости и устойчивости к растрескиванию под напряжением.

(2) Улучшить пластическую вязкость (улучшить ударопрочность).Небольшое количество определенного полимера можно использовать в качестве модификатора для другого полимера, чтобы получить значительный эффект модификации.Упрочненные резиной пластмассы являются наиболее типичным примером.. Например, смеси ПВХ/резина, полипропилен/резина и другие смеси обладают хорошей ударопрочностью;другим примером является система смешивания ПА/ПЭ, которая значительно снижает гигроскопичность ПА и улучшает ударную вязкость при низкой температуре.

(3) Улучшить термостойкость пластмасс.Температура термической деформации большинства пластмасс невысока, а для некоторых деталей, работающих при определенной температуре, пластмассы общего назначения не годятся.Путем смешивания с пластмассами с хорошей термостойкостью можно улучшить его термостойкость.

(4) Уменьшить водопоглощение и улучшить стабильность размеров продукта.Если скорость водопоглощения ПА высока, легко вызвать изменение размера продукта, а система смеси ПА/ПЭ значительно снижает скорость водопоглощения ПА.

(5) Улучшить характеристики растрескивания под напряжением.Например, модификация ПК с помощью PE, модификация ПК с помощью ABS и т. д.

(6) Улучшить другие физические и механические свойства.Такие как износостойкость, воздухонепроницаемость, атмосферостойкость, химическая стойкость (стойкость к растворителям), демпфирование, адгезия, биосовместимость и т. д.

2. Улучшить текучесть расплава и повысить производительность формования.

Например, в области аэрокосмической науки требуются пластмассы, устойчивые к высоким температурам, а многие пластмассы, устойчивые к высоким температурам, трудно формовать и обрабатывать из-за их высокой температуры плавления и плохой текучести расплава.Технология смешивания может решить эту проблему.Например, полиимид (PI) является тугоплавким и нерастворимым, и его можно легко вводить путем смешивания с полифениленсульфидом (PPS) с хорошей текучестью.

Поскольку оба пластика обладают хорошей термостойкостью, их смеси по-прежнему являются превосходными высокотемпературными материалами.Смешивание PS с полифениленоксидом (PPO) и ABS с PC может улучшить текучесть и технологичность.Для жесткого ПВХ часто необходимо добавлять CPE, ACR и другие смолы для улучшения его технологичности.Кроме того, поведение кристаллических полимеров при кристаллизации также можно контролировать путем смешивания.

3. Наделить пластмассы определенными особыми свойствами и подготовить новые материалы из пластиковых сплавов.

Для приготовления огнестойких пластиковых сплавов его можно смешивать с галогенсодержащими огнестойкими полимерами.Например, добавление полистирола, АБС, полиоксиметилена и т. д. к ПВХ, хлорированному полиэтилену, полифениленовому эфиру и полифениленсульфиду может улучшить его огнестойкость.Проводимость пластмасс низкая.Для некоторых материалов, требующих проводимости и антистатичности, их можно смешивать с проводящими полимерами для получения пластиковых материалов с антистатическими, проводящими и электромагнитными экранирующими функциями. к отвечают требованиям электроники, бытовой техники, связи, военной и других отраслей промышленности.

Для получения декоративных пластиков с перламутровым блеском можно смешивать различные полимеры с большими различиями в оптических свойствах, например, добавляя полиметилметакрилат к ПК, и получать продукты с перламутровым блеском.Используя смазывающую способность силиконовой смолы, ее можно смешивать со многими полимерами для получения полимерных материалов с хорошими самосмазывающимися свойствами.

Две смолы с разной прочностью на растяжение и плохой смешиваемостью смешиваются и вспениваются для получения многослойного пористого материала с красивой текстурой натурального дерева, который можно использовать вместо дерева.

4. Снизить стоимость материалов и повысить экономическую выгоду.

Для некоторых высокоэффективных, но дорогих инженерных пластиков смешивание с дешевыми пластиками общего назначения может снизить стоимость материалов и улучшить технологичность формования, не влияя на условия использования.Например, после добавления ABS и SAN к PC и PSF можно повысить производительность и снизить стоимость материалов.

5. Переработка отходов полимерных материалов для снижения загрязнения окружающей среды.

Технология смешивания также может быть использована для переработки пластиковых отходов, экономии ресурсов и снижения загрязнения окружающей среды.

Суммируя, за счет модификации смешивания можно улучшить всесторонние характеристики пластмасс, увеличить разнообразие пластмасс при относительно небольших инвестициях, расширить использование пластмасс и снизить стоимость пластмасс. Реализовать высокую производительность, усовершенствование, функционализацию, специализацию и сериализацию пластмасс, а также способствовать развитию индустрии пластмасс и полимерных материалов.. В то же время он также способствует развитию высокотехнологичных отраслей, таких как автомобили, электроника, электроприборы, бытовая техника, связь, военное дело и аэрокосмическая промышленность.