La chiave per stabilire le qualità dei materiali di miscelazione delle leghe polimeriche è la compatibilità dei componenti della miscela polimerica, ed è una base fondamentale per la scelta di una tecnica di miscelazione appropriata. Le qualità della miscelazione polimerica possono essere migliorate aumentando la compatibilità dei sistemi. Il fattore più cruciale nella formazione di questo tipo di materiali è il legame interfacciale tra i componenti!

1 Utilizzo di interazioni come la polarità

Ad esempio, i prodotti in resina di PVC richiedono spesso modifiche e indurimento. Un agente di tempra molto diffuso è il polietilene clorurato (CPE). È possibile utilizzare il polietilene come agente indurente per il PVC perché, dopo la clorurazione del PE, la polarità viene migliorata, rendendo il CPE/PVC compatibile. Nel settore delle materie plastiche, interazioni simili, come i legami idrogeno, le interazioni acido-base, i contatti ione-ione, le interazioni ione-dipolo, ecc. sono raramente sfruttate nelle applicazioni reali.

2 Includere un compatibilizzante

La tecnica più significativa e utile per aumentare la compatibilità delle miscele di polimeri è l'inclusione di compatibilizzanti, che migliorano le qualità interfacciali del sistema.

I compatibilizzanti sono di due tipi: non reattivi e reattivi. Il segmento di innesto o il segmento di blocco entra nell'area di fase dell'omopolimero corrispondente, poiché il blocco aggiuntivo o il copolimero di innesto nella miscela polimerica ha la stessa composizione chimica dell'omopolimero. La tensione interfacciale dell'interfaccia bifase diminuisce, le prestazioni di legame dell'interfaccia di fase migliorano e la dispersione del polimero della miscela è più uniforme grazie al collegamento dei domini di fase. I copolimeri etilene-propilene, i copolimeri etilene-acrilato, i copolimeri stirene-anidride maleica e composti simili sono esempi di questi compatibilizzatori a blocco o a innesto non reattivi.

Durante il processo di miscelazione (come la granulazione per estrusione), il compatibilizzante reattivo viene introdotto nel sistema di miscela polimerica incompatibile o debolmente compatibile e si mescola con il gruppo funzionale sulla catena molecolare del polimero miscelato. La reazione avviene all'interfaccia di fase, migliorando la compatibilità del sistema. Esempi di compatibilizzanti reattivi di questo tipo sono i copolimeri etilene-propilene, i copolimeri etilene-acrilato, PE-g-MAH, PP-g-MAH, POE-g-MAH,EPDM-g-MAHe altri.

Naturalmente, anche la reticolazione (come la reticolazione dinamica o la reticolazione per irraggiamento) o la combinazione dei due polimeri in un polimero reciproco stabile utilizzando la tecnologia della rete di polimeri interpenetrati (IPN) possono aumentare la compatibilità tra PE/PP. Viene collegato a una rete per aumentare la compatibilità.

Modello della rete polimerica interpenetrante (IPN)

Le miscele di polimeri sono state create inizialmente per aumentare la tenacità, ma da allora sono state modificate per migliorare tutte le caratteristiche dei polimeri e sono ora utilizzate praticamente in tutti i settori che utilizzano materiali polimerici. La continua ricerca di tecniche di miscelazione efficaci e la creazione di nuovi compatibilizzanti o compatibilizzanti rimangono le principali tendenze di sviluppo. La tecnologia dei compatibilizzanti reattivi è una delle più importanti per modificare la miscelazione dei polimeri. Offre una serie di vantaggi, tra cui un'aggiunta minima, un basso costo e una forte compatibilizzazione. È un metodo utile per migliorare la coesione delle interfacce di fase e la compatibilità delle miscele di polimeri e ha un futuro promettente.