L'ajout d'un système approprié est souvent nécessaire pour modifications du mélange entre les composants polymères afin d'obtenir l'amélioration souhaitée des performances. En général, une bonne compatibilité est nécessaire lors du mélange de différents composants polymères afin de créer un mélange multiphase avec une force de liaison élevée entre les phases. Les lignes directrices suivantes doivent être prises en compte pour mieux comprendre la compatibilité avec les systèmes de mélange d'application.
(1) Le principe du paramètre de solubilité comparable
L'interaction entre les chaînes moléculaires limite le processus de mélange entre les polymères, qui est essentiellement un processus de diffusion mutuelle entre les chaînes moléculaires. Le paramètre de solubilité peut être utilisé pour représenter l'ampleur de l'interaction entre les chaînes de molécules. La densité d'énergie interne par unité de volume est égale à la racine carrée de la valeur du paramètre de solubilité, qui porte le symbole . La différence entre les paramètres de solubilité peut également être utilisée pour évaluer le degré de compatibilité de deux composants ; plus elle est proche, plus ils sont compatibles.
Si les propriétés de solubilité de deux polymères sont comparables, la différence est souvent inférieure à 0,2. Ils ne peuvent être combinés dans aucun rapport si la différence entre les propriétés de solubilité de deux polymères est supérieure à 0,5. Le PVC et le NBR, par exemple, ont une forte compatibilité car leurs paramètres de solubilité (A et B) sont respectivement de 9,4-9,7 pour le PVC et de 9,3-9,5 pour le NBR. Un autre exemple est le système de mélange PS/PB, où les paramètres de solubilité du PVC et du NBR sont très proches l'un de l'autre, car la différence de paramètres de solubilité est > 0,7. Le PVC et le PS ont des caractéristiques de solubilité qui diffèrent de plus de 1, ce qui les rend essentiellement incompatibles.
(2) Le principe de polarité similaire
La compatibilité entre les polymères s'améliore avec l'augmentation de la polarité du système de mélange ; par conséquent, les composants polaires et polaires ainsi que les composants non polaires et non polaires présentent tous une bonne compatibilité. Par exemple, la compatibilité entre le PVC/EVA, le PVC/NBR et le PVC/ABS est bonne en raison de leur polarité similaire. Il est essentiel de comprendre les principes fondamentaux de la compatibilité des polymères - polaire/polaire, non polaire/non polaire et polaire/non polaire - pour concevoir des formulations de modification des mélanges. En général, les matériaux polaires et non polaires ne peuvent pas être combinés, comme dans les cas du PVC/PC, du PVC/PS, du PC/PS, etc.
La règle des polarités identiques comporte plusieurs exceptions. Par exemple, alors que le PPO/PS, deux composants à polarité distincte, sont tout à fait compatibles, les systèmes de mélange PVC/chloroprène (CR), qui ont des polarités similaires mais sont incompatibles, ne le sont pas. bon.
(3) Le principe de similarité structurelle
La compatibilité sera bonne si les structures des composants du système de mélange de polymères sont similaires. En d'autres termes, plus les structures des deux polymères sont similaires, plus ils seront compatibles. Le terme "similarité structurelle" fait référence à la présence d'unités structurelles identiques ou similaires dans les chaînes moléculaires de chaque composant. Par exemple, les chaînes moléculaires du PA6 et du PA66 sont très compatibles, car elles comprennent toutes deux des unités -CH2-, -CO-NH-.
(4) Le principe de la capacité de cristallisation similaire
Lorsqu'un système de mélange est un polymère cristallin, la compatibilité sera élevée si la facilité de cristallisation des différents composants est comparable. Ils ne sont compatibles qu'avec les cristaux mixtes, tels que les systèmes PA/PVC, PE/PA et PET/PBT. La compatibilité entre les systèmes cristallins et amorphes, cristallins et cristallins est assez faible. Les systèmes à deux composants amorphes, tels que PPO et PS, PVC et NBR, PVC et EVA, etc. fonctionnent bien ensemble.
(5) Le concept de similitude pour la tension superficielle
La compatibilité des composants du système de mélange est améliorée par la proximité de leurs tensions de surface. Lorsque le mélange est fondu, il ressemble à une émulsion ; la stabilité et la dispersion du mélange sont régies par la tension superficielle des deux composants. Le contact humide et la diffusion entre les deux phases seront meilleurs, et la liaison d'interface sera meilleure, plus la tension de surface est faible. Par exemple, le polypropylène et le polyéthylène sont particulièrement compatibles avec le caoutchouc butadiène, le caoutchouc naturel et le caoutchouc éthylène-propylène en raison de leurs tensions de surface similaires. C'est particulièrement vrai pour le PP/EPDM, un système de mélange de durcissement courant.
