Because polymer blends can combine the beneficial qualities of multiple polymers, they are widely used in many different industries. Nevertheless, phase separation is a common problem with immiscible polymer blends, leading to subpar mechanical qualities and diminished performance. Maleic anhydride-grafted polymer compatibilizers have been thoroughly studied to alter the shape and phase separation behavior of polymer blends in order to overcome this difficulty. By clarifying the mechanisms and ramifications of these compatibilizers, this paper seeks to offer a thorough grasp of how they impact the morphology and phase separation behavior.

상 분리 및 폴리머 블렌드 개요

폴리머 혼합물은 화학적 조성이나 분자 구조의 차이로 인해 서로 호환되지 않을 수 있는 두 가지 이상의 폴리머가 섞인 혼합물입니다. 상분리는 혼합물의 구성 성분이 개별 영역으로 나뉘어 섞이지 않는 상이 생성되는 과정입니다. 혼합의 매개변수는 결과적인 형태와 상 거동에 의해 크게 영향을 받습니다.

말레산 무수물 접목 폴리머용 호환제

말레산 무수물 모티어가 결합된 폴리머를 말레산 무수물 접목 폴리머 호환제라고 합니다. 이러한 호환제의 목적은 혼합 불가능한 폴리머의 혼화성 및 계면 상호작용을 개선하는 것입니다. 말레산 무수물기가 폴리머의 작용기와 반응하여 블렌드 모양을 변경하고 계면 접착을 촉진할 수 있습니다.

Compatibilizers’ Effects on Morphology a. Diminished Domain Size: The size of the scattered domains in immiscible blends can be decreased by adding compatibilizers for polymers grafted with maleic anhydride. This decrease is explained by enhanced contacts between surfaces and a larger interfacial area, which enhance interfacial adhesion and decrease phase separation.

b. 분산도 제어: 호환제는 혼합물의 분산도를 조절하는 기능이 있어 혼합되지 않는 상이 보다 균일하게 분포하고 큰 응집체가 형성되는 것을 억제하는 데 도움이 됩니다. 이는 매끄럽고 균일한 형태를 만들어 기계적 품질을 향상시킵니다.

c. 형태 변형: 말레산 무수물이 접목된 폴리머 호환제는 블렌드의 형태에 변화를 일으킬 수 있으며, 상호 연속적이거나 상 분리된 구조를 미세하게 분산되거나 마이크로 복합적인 형태로 전환할 수 있습니다. 이러한 변화는 상 간의 계면 면적, 상호 연동 및 상호 확산을 증가시켜 블렌드의 기계적 성능을 향상시킵니다.

상 분리 거동의 변화 메커니즘

a. 계면 접착력 향상: 혼합되지 않는 폴리머의 작용기와 호환제의 말레산 무수물기 사이의 반응으로 인해 혼합 계면에 공유 결합이 형성됩니다. 이러한 화학적 상호 작용으로 상 분리 경향이 감소하고 계면 접착력이 향상됩니다.

b. 계면 장력 감소: 비혼화성 폴리머의 계면 장력을 낮춤으로써 호환제는 흩어져 있는 도메인의 형성 및 응집을 방지할 수 있습니다. 그 결과 상 분리가 더 오래 걸리고 형태가 더 안정적으로 변합니다.

c. 확산 향상: 호환제는 혼합 성분 간의 상호 확산과 분자 이동성을 촉진합니다. 이는 상 분리의 추진력을 감소시키고 상 경계를 가로지르는 폴리머 사슬의 교환을 촉진하여 혼합물의 혼화성을 개선합니다.

실험 및 특성화 방법

말레산 무수물 접목 폴리머 상용화가 블렌드 형상 및 상 분리 거동에 미치는 영향은 다양한 실험적 접근법을 사용하여 연구합니다. 이러한 방법에는 열 분석(예: 시차 주사 열량 측정), 분광학(예: 푸리에 변환 적외선 분광법), 기계적 테스트(예: 인장 테스트), 현미경(예: 주사 전자 현미경, 원자력 현미경) 등이 포함됩니다. 이러한 기술은 블렌드의 기계적 성능, 계면 특성, 위상 거동 및 형태를 밝혀냅니다.

결과 및 향후 전망

폴리머 블렌드에서 무수 무수물 접목 폴리머 호환제를 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다:

a. 더 나은 기계적 특성: 강도, 인성, 내충격성은 계면 접착력이 향상되고 형태가 변경되어 발생하는 더 나은 기계적 특성 중 하나입니다.

b. 가공성 향상: 용융 점도를 낮추고 공정 전반에 걸쳐 일관된 혼합을 유도함으로써 호환제는 혼합 시스템의 가공성을 향상시킬 수 있습니다.

c. 맞춤형 재료 설계: 폴리머 호환제와 무수 말레산을 접목하여 특정 특성을 가진 혼합물을 만들 수 있으며, 다른 방법으로는 함께 작동하지 않는 폴리머의 혼합을 가능하게 합니다.

후속 조사는 호환제 구성, 혼합물 구성, 처리 환경, 그에 따른 형태 및 상 분리 거동 간의 복잡한 관계에 대한 이해를 높이는 데 집중해야 합니다. 이러한 정보를 통해 특정 용도에 이상적인 특성을 가진 정교한 폴리머 블렌드를 더 쉽게 만들 수 있습니다.

Polymer compatibilizers grafted with maleic anhydride are essential for altering the morphology and phase separation behavior of blends of polymers. These compatibilizers improve interfacial adhesion and encourage a more uniform distribution of immiscible phases by reducing domain size, regulating dispersity, and altering blend morphology. The enhanced miscibility and stability of the blend are a result of the mechanisms involving interfacial adhesion enhancement, interfacial tension reduction, and diffusion enhancement. Through a variety of experimental methods, scientists learn more about the morphology, phase behavior, and mechanical characteristics of the blend. Enhancements in mechanical characteristics, processability, and material design can be obtained by using compatibilizers for polymers grafted with maleic anhydride. In order to further optimize the attributes of polymer blends, future study should concentrate on investigating the interdependencies between compatibilizer structure, blend mix, and processing conditions. All things considered, the application of polymer compatibilizers grafted with maleic anhydride creates new opportunities for the development of sophisticated polymer blends with improved performance attributes.