ポリアミド(PA)やポリプロピレン(PP)のようなエンジニアリング・プラスチックは、産業界でよく利用されている。しかし、PAとPPは互いに相容れないことが多く、化学構造が異なるため直接組み合わせることができない。PAとPPの相溶性を高めるためには、相溶化剤を導入する必要がある。
1.初期設定
界面特性を変化させることで、相溶化剤は2種類以上のポリマー間の相溶性を向上させるために作られる。ポリマー加工ビジネスでは、特に相溶性のないポリマーからなるポリマーブレンドの性能を向上させるために頻繁に使用されます。相溶化剤を添加することで、ブレンドの機械的、熱的、物理的性質を向上させることができ、用途の幅が広がります。
2.PPとPAの特徴
PAとPPの2種類の特徴ある熱可塑性プラスチックがある。剛性、強度、靭性に優れた半結晶性ポリマーがPAである。さらに、強い耐薬品性と寸法安定性を備えている。これに対して、密度が低く、剛性が高く、耐薬品性に優れた半結晶性ポリマーがPPである。PAとPPは魅力的な性質を持っていますが、共存することができないため、使用方法が制限されます。
3.コンパチライザーの機能
PAとPPの界面接着性を著しく高めることができる相溶化剤を添加することで、混合物の性能を劇的に向上させることができる。反応性相溶化剤、物理的相溶化剤、反応性/物理的ハイブリッド相溶化剤は、市場で提供されている数種類の相溶化剤のほんの一部に過ぎない。
PAとPPの両方と反応できる反応性官能基は、しばしば反応性相溶化剤を構成する。これらの官能基は、2つのポリマー間に共有結合を形成し、その結果、相互に浸透するネットワーク構造を形成することができる。2つのポリマー間の界面接着性を大幅に向上させることで、この構造はブレンドの機械的特性を向上させることができる。
これとは対照的に、物理的相溶化剤は、分散相の表面に吸着して相溶性のある相間相を形成することができる低分子量ポリマーで構成されることが多い。この相間相は、PAとPP間の界面張力を低下させることにより、混合物の形状を改善し、靭性を高めることができる。
反応性と物理的特性を併せ持つ相溶化剤は、反応性/物理的ハイブリッドとして知られている。これらは、共有結合と相溶性のある界面相を同時に生成し、界面接着性と構造安定性を高めることができる。
4.正しいコンパチライザーの選択
PAおよびPPアロイに使用する最適な相溶化剤は、加工方法、要求される品質、用途のニーズなど、多くの変数に依存する。
加工ルート ポリマーミックスをどのように加工するかによって、 選択すべき相溶化剤が異なる場合がある。例えば、物理的相溶化剤は溶液混合に適しているのに対し、反応性相溶化剤は溶融混合に推奨されます。
目標とする特性:最終的なブレンドの特性も考慮する必要がある。大きな機械的強度を求めるのであれば、反応性ベースの相溶化剤が適している。衝撃強度の向上が目的であれば、物理的相溶化剤が適している。
用途の要件:相溶化剤の選択は、ポリマーミックスの使用目的によ って異なる。例えば、高温環境下で使用する場合、相溶化剤は熱安定性が高く、劣化しにくいものでなければならない。
5.最終決定
結論として、PAとPPアロイに適切な相溶化剤を選択することで、混合物の特性や性能を大幅に向上させることができる。市場には反応性相溶化剤、物理的相溶化剤、ハイブリッド相溶化剤があり、どの相溶化剤を選択するかは、用途のニーズ、目的とする品質、加工方法によって異なる。どの相溶化剤を選択するかは、用途のニーズ、目的とする品質、加工方法によって異なります。これらの点を考慮することで、特定の要求に合った適切な相溶化剤を選択することができます。