ポリマーアロイ混合材料の品質を確立する鍵は、ポリマー混合成分の相溶性であり、それは適切な混合技術を選択するための重要な基盤である。ポリマーブレンドの品質は、システムの相溶性を高めることによって向上させることができる。この種の材料の形成において最も重要な要因は、成分間の界面結合である!
1 極性のような相互作用を利用する
例えば、PVC樹脂製品は頻繁に改質や強靭化を必要とする。一般的な強靭化剤は塩素化ポリエチレン(CPE)である。ポリエチレンを塩素化すると極性が向上し、CPEとPVCの相溶性が高まるため、ポリエチレンをPVCの強靭化剤として使用することが可能です。プラスチックの分野では、水素結合、酸-塩基相互作用、イオン-イオン接触、イオン-双極子相互作用など、同様の相互作用が実際の用途で利用されることはほとんどない。
2 相溶化剤を含む
ポリマーブレンドの相溶性を向上させる最も重要で有用な技術は、相溶化剤を配合することである。
相溶化剤には非反応性と反応性の2種類がある。ポリマーブレンド中の追加のブロックまたはグラフト共重合体は、ホモポリマーと同じ化学組成を有するため、グラフトセグメントまたはブロックセグメントは、適合するホモポリマーの相領域に入る。二相界面の界面張力は低下し、相界面の結合性能は向上し、相領域が結合することによってブレンドポリマーの分散はより均一になる。エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-アクリレート共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、および類似化合物は、これらの非反応性ブロックまたはグラフト共重合体相溶化剤の例である。
混合工程(押出造粒など)において、反応性相溶化剤は非相溶性または弱相溶性のポリマーブレンド系に導入され、ブレンドポリマーの分子鎖上の官能基と混合する。反応は相界面で起こり、システムの相溶性を高める。この種の反応性相溶化剤の例としては、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-アクリレート共重合体、PE-g-MAH、PP-g-MAH、POE-g-MAHなどがある、EPDM-g-MAHなどがある。
もちろん、架橋(動的架橋や照射架橋など)したり、相互貫入ポリマーネットワーク技術(IPN)を用いて2つのポリマーを安定した相互ポリマーに結合させたりすることで、PE/PP間の相溶性を高めることもできる。ネットワークに接続して相溶性を高める。
相互侵入ポリマーネットワーク(IPN)のモデル
ポリマーブレンドは最初、強靭性を高めるために作られたが、その後、あらゆるポリマー特性を高めるために改良され、現在ではポリマー材料を使用するほとんどすべての産業で使用されている。効果的なブレンド技術に関する継続的な研究と、新規相溶化剤または相溶化剤の創出は、依然として主要な開発動向である。その中でも反応性相溶化技術は、ポリマー混合を改良する上で最も重要なものの一つである。反応性相溶化剤は、添加量が少なく、低コストで、強力な相溶化が可能である。相界面の凝集力を高め、ポリマーブレンドの相溶性を向上させる有用な方法であり、今後の利用が期待されている。