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 20  专注高分子材料

抗紫外线、抗黄变

相容性是高分子聚合物材料共混改性的关键因素

       高分子产品是重要的有机材料,但单一聚合物往往难以满足多种多样的要求。为获得综合性能优异的高分子材料,聚合物的共混合金改性已成为发展高分子材料卓有成效的途径。对于高分子材料共混改性,相容性是*为关键的因素。

       聚合物的相容性是指共混的聚合物各个组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力。从热力学角度来看,聚合物的相容性就是聚合物之间的相互溶解性,是指两种聚合物形成均相体系的能力。不同聚合物之间相互容纳的能力有着很悬殊的差别。某些聚合物对之间,可以具有极好的相容性;而另一些聚合物对之间则只有有限的相容性;还有一些聚合物对之间几乎没有相容性。我们可按相容的程度划分为完全相容、部分相容和不相容。相应的聚合物之间可分别称为完全相容体系、部分相容体系和不相容体系。

       聚合物之间的相容性,可以通过聚合物共混物的形态反映出来。完全相容的聚合物共混体系,其共混物可形成均相体系。因而,形成均相体系的依据亦可作为聚合物对完全相容的判据。如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系。相应地,如果某聚合物对形成的共混物具有单一的Tg,则亦可认为该聚合物对是完全相容的。

      “部分相容”是一个很宽泛的概念,它在两相体系的范畴之内,涵盖了不同程度的相容性。对部分相容体系(两相体系),相容性的优劣具体体现在界面结合的牢固程度、实施共混的难易,以及共混组分的分散度和均一性等诸多方面。

       在聚合物共混物制备完成之后,可以对组分之间的相容性进行测定和研究。测定相容性的方法有玻璃化转变温度法、红外法、电镜法、浊点法、反相色谱法等。

       聚合物共混成分之间的相容性是决定聚合物合金共混材料性能的关键,是选择适宜共混方法的重要依据。通过改善聚合物共混体系的相容性,提高聚合物共混组分间的界面粘结,是该类材料开发的重要问题。

        1、考虑聚合物间极性的相互作用。如PVC树脂制品经常需要进行增韧改性,氯化聚乙烯(CPE)是常用的增韧剂,之所以其可以作为PVC的增韧剂,原因在于将原本与PVC不相容的聚乙烯(PE)进行氯化后,增加了极性,从而使得CPE/PVC实现了相容。类似的相互作用,还有氢键、酸碱相互作用、离子-离子相互作用、离子-偶极相互作用等等。

         2、添加相容剂。改善聚合物共混体系相容性*重要、也是*实用的方法就是添加相容剂,以改善体系界面性能。相容剂分为非反应型或反应型两种。在聚合物共混物中,所加入的嵌段或接枝共聚物由于其化学组成与均聚物等同,因而接枝链段或嵌段链段进入相应均聚物的相区,从而将不同相区链接起来,改善了相界面的粘合性能,并能降低两相界面的界面张力,使共混聚合物的分散更加均匀。这一类非反应型的嵌段或接枝共聚物相容剂,典型的有乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等等。而反应型的相容剂是指在不相容或相容性很差的聚合物共混体系中添加,并在混合过程(如挤出造粒)中与共混聚合物分子链上的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善。这一类典型的反应型相容剂有PE-g-MAH、PP-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等等。

       3、还可以通过交联(如动态交联、辐照交联)改善PE/PP之间的相容性,抑或通过互穿聚合物网络技术(IPN)将两种聚合物结合成稳定的相互贯穿的网络以提高其相容性。

      聚合物共混合金从*初以增韧为目的,现已发展到改进聚合物性能的各个方面,几乎渗透到高分子材料应用的所有领域。从技术上进一步探求**的共混手段,开发新的增容剂或相容剂品种仍然是主要的发展趋势,其中反应型增容剂技术作为聚合物共混改性的关键技术之一,因具有添加量少、成本低和增容效果好等一系列优点,是改善聚合物共混物相容性、增强相界面粘结力的有效途径,具有良好的应用前景。

        上海苍洪实业是专业提供紫外线吸收剂、抗黄变剂等高分子材料用防老化助剂,产品广泛应用于有机高分子聚合物。

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