1. die Modifizierung von Polymeren durch Pfropfung: Was ist das?

Die radikalische Polymerisation ist eine Modifikationstechnik, die als "Polymerpfropfmodifikation" bezeichnet wird und bei der polare oder funktionelle Seitengruppen an die Polymerkette angefügt werden. Das Polymer hat nach der Pfropfmodifikation eine außergewöhnlich hohe Polarität oder eine einzigartige funktionelle Gruppe, die die Haftung und Bedruckbarkeit des Polymers verbessern und unter anderem als Kompatibilisator, Zähmacher und andere funktionelle Materialien verwendet werden kann.

Zur Modifizierung von Polymeren werden u. a. Schmelz-, Lösungs-, Suspensions- und Festphasenverfahren eingesetzt. Das Schmelzverfahren ist das beliebteste unter ihnen und kann leicht in einem Doppelschneckenextruder angewendet werden.

2. die Effekte der Polymerpfropfmodifikation'zweiter Ordnung

Polymere können durch die Hinzufügung polarer funktioneller Gruppen mittels Pfropfmodifikation eine Vielzahl neuartiger Effekte erzeugen; die wichtigsten Arten von Effekten werden hier erörtert.

1. die Wirkung von Flammschutzmitteln

Durch ein chemisches Pfropfverfahren werden der Haupt- oder Seitenkette des Polymers flammhemmende Elemente oder Gruppen hinzugefügt, die das Polymer in ein intrinsisches flammhemmendes Harz verwandeln. So kann z. B. der Zusatz von Bor, Silizium, Schwefel, Metall usw. die Flammwidrigkeit des Harzes erhöhen. Zur Veranschaulichung: Der Sauerstoffindex von 1,2% silangepfropftem PS stieg von 18,3% auf 20,6%, der von 9,2% borgepfropftem PS von 18,3% auf 25,6% und der von 2,1% silangepfropftem EVOH von 21,8%. Der Sauerstoffindex von 2,01% borgepfropftem EVOH stieg von 21,8% auf 33,2% und erreichte ein Maximum von 24,8%.

2. Der Kompatibilisator's Funktion

Um die Kompatibilität des Harzes mit anderen Polymeren zu erhöhen, werden reaktive funktionelle Gruppen durch den chemischen Prozess des Pfropfens hinzugefügt. Es kann als Verträglichkeitsvermittler für Polymerlegierungen verwendet werden, wie z. B. der HDPE/PA-Verträglichkeitsvermittler, bei dem es sich in der Regel um mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polyethylen handelt.

3. Ein zähmachendes Mittel's Funktion

Obwohl viele Elastomere eine gute Zähigkeitswirkung haben, ist es schwierig, die erforderliche Zähigkeitswirkung aufgrund ihrer schlechten Kompatibilität mit dem zähmachenden Matrixharz zu erzielen. Die Kompatibilität dieses Elastomertyps mit dem vorspannenden Matrixharz und die Vorspannleistung können nach einer Pfropfmodifikation deutlich verbessert werden. Aufgrund der schlechten Kompatibilität zwischen POE und PA hat reines POE beispielsweise eine gute Zähigkeitswirkung auf PP, aber eine schlechte auf PA; wird jedoch Maleinsäureanhydrid zur Pfropfmodifizierung verwendet, umPOE-g-MAHEs wird zum idealen Zähigkeitsvermittler für PA, um die Kompatibilität zu gewährleisten. Ein weiteres Beispiel ist die zähmachende Wirkung von reinem SEBS auf PET und PBT, die ebenfalls auf die schlechte Kompatibilität der beiden Materialien zurückzuführen ist. Es ist ein hervorragendes Zähigkeitsmittel für PET und PBT, wenn Glycidylmethacrylat (GMA) verwendet wird, um eine Pfropfmodifikation durchzuführen, um SEBS-g-GMA zu erzeugen.

3 Zusammensetzung der Formel für die Polymerpfropfmodifikation

Harz, Pfropfmonomer, Initiator und Antioxidationsmittel sind die wichtigsten Bestandteile der Polymerpfropfrezeptur.

(1) Harz

Der Hauptbestandteil des Pfropfens ist Harz, das häufig aus PP, HDPE, LDPE, LLDPE, EVA, PS und EPDM hergestellt wird.

(2) Pfropfmonomer

Diese Pfropfung ist das Monomer. Die ungesättigten Fettsäuren, Methylenbernsteinsäure, Ameisensäure Glycidylacrylat (GMA), Maleinsäureanhydrid (MAH) und seine Derivate, Acrylsäure (AA) und seine Derivate, Methacrylsäure (MMA), Methylenbernsteinsäure, Butylacrylat (BA), Ethylacrylat (EA), Acrylamid (AM), Vinylsilan und ungesättigtes Silan warten. Die Wirksamkeit der Pfropfung nimmt oft mit der Länge der Kette des gepfropften Monomers ab's. Maleinsäureanhydrid, das eine hochreaktive Doppelbindung aufweist und sich unter den Verarbeitungsbedingungen nicht leicht selbst polymerisiert, ist das am häufigsten verwendete Pfropfmonomer. Die gelieferte Monomermenge beträgt in der Regel etwa 1%, kann jedoch je nach den tatsächlichen Anwendungsanforderungen auf bis zu 20% erhöht werden.

Gelegentlich ist es erforderlich, ein zweites Monomer hinzuzufügen, um die Veredelungsrate zu erhöhen und das Risiko unerwünschter Wirkungen zu verringern. Das zweite Monomer besteht aus Substanzen wie Acrylamid, Acrylat und Styrol. Die Pfropfungseffizienz eines einzelnen Monomers ist bei der GMA-Pfropfung besonders gering, so dass die Zugabe eines zweiten Styrolmonomers und gelegentlich eines Elektronendonors wie Dimethylsulfoxid, Dimethylacetamid usw. erforderlich ist.

(3) Der Anlasser

Die Rolle des Initiators besteht darin, die Reaktion von gepfropften Monomeren und Harzen einzuleiten, insbesondere Benzoylperoxid (BPO), Dicumylperoxid (DCP), 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutylalkan (DMDPB), Acrylamid (AM), 2,5-Di-tert-butylperoxy-2,5-dimethyl-3-acetylen (LPO) und 1,3-Di-tert-butylperoxyisocen usw. Die Zugabe beträgt normalerweise 0,1%. Eine neue Klasse von Initiatoren ist DMDPB. Obwohl seine Initiierungseffizienz geringer ist als die von BPO und DCP, hat es den Vorteil einer hohen Zersetzungstemperatur und relativ stabiler freier Radikale, die die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Pfropfvernetzung zur Bildung makromolekularer Gele führt. Während der Verarbeitung erscheint die Pfropfung nicht gelartig oder enthält nur eine geringe Menge an Gel.

Die Verwendung von zusammengesetzten Initiatoren wurde kürzlich erforscht. So vervierfacht sich beispielsweise die Pfropfungsrate, wenn DCP_BPO=1:1 verwendet wird. So ist das Pfropfungsergebnis bei der Verwendung von DCP und BPO zur doppelten Initiierung der Undecansäure-Pfropfung von PP wesentlich höher als bei der Verwendung von DCP allein.

Verschiedene Harze eignen sich für verschiedene Initiatoren in der gegebenen Auswahl. Wird dagegen BPO als Initiator verwendet, so findet in PP nur ein geringer Abbau statt, der sich mit zunehmender Initiatorkonzentration deutlich verändert. Dies steht im Gegensatz zu DCP, das als Initiator für PP verwendet wird und erhebliche Nebenwirkungen und ein hohes Maß an Abbau aufweist. wenig. Im Allgemeinen wird beim Pfropfen von GMA-Monomer der Initiator DCP verwendet.

(4) Antioxidationsmittel

Antioxidantien können Pfropf- und Abbaureaktionen gleichzeitig stoppen. Es wird vor allem Harzen zugesetzt, die sich schnell abbauen, wie PP und ABS. Das Antioxidans 1010 und andere spezifische Typen sind enthalten, und die Zugabe beträgt etwa 0,5%. In den letzten Jahren wurde eine Verbundpfropfmethode entwickelt, bei der zwei oder mehr Monomere auf ein Harz aufgepfropft werden, um eine Multimonomerpfropfung zu erzeugen, die eine bessere Leistung aufweist. So kann beispielsweise die Einführung des zweiten Monomers Styrol den Abbau von PP wirksam regulieren und die Pfropfwirkung von MAH oder GMA erhöhen, wenn MAG oder GMA zum Pfropfen von PP verwendet wird.