Большинство систем смешения полимеров являются лишь частично совместимыми системами. Если прочность связи между компонентами смеси будет недостаточной, это не позволит эффективно передавать и распределять напряжение и деформацию между двумя фазами, то это скажется на эксплуатационных характеристиках системы. Чтобы решить проблему совместимости полимерных смесей, необходимо внедрить технологию совместимости.
(1) Выбор совместимости
Сополимер может быть диспергирован в двух или более сополимерах и представляет собой либо блок-сополимер или графт-сополимер, созданный путем сополимеризации двух мономеров полимера смеси, либо он включает функциональную группу, которая химически взаимодействует с компонентами смеси. Снижение межфазного натяжения, предотвращение коагуляции дисперсной фазы, поддержание установленной фазовой структуры и улучшение совместимости двух или более полимеров - все это функции сополимера между поверхностями смешанных полимеров.
Для обеспечения высокой совместимости необходимо, чтобы относительные молекулярные массы сополимера и соответствующей смеси совпадали. Диблок-сополимеры часто имеют более высокую совместимость, чем триблок-сополимеры. Например, смеси из ПЭ и ПП имеют низкую механическую прочность. Механическая прочность снизится, если в смесь ПЭ/ПП в качестве совместителя добавить от 4% до 8% блок-сополимера ПЭ и ПП (PE-b-PP). Можно значительно увеличить интенсивность. Другой иллюстрацией является функция SEBS в качестве совместителя в системах для смешивания ПЭ/ПП, ПП/ПП и ПЭТ/ПП.
(2) Функция компатибилизатора
Комплантибилизатор выполняет ту же роль, что и связующее вещество, улучшая общие характеристики полимерной смеси за счет снижения фазового расслоения, повышения однородности системы и совместимости полимера с полимером. Реактивные и нереактивные компатибилизаторы - это две основные категории.
① Следующие операции помогают нереактивному компатибилизатору достичь своего эффекта:
② Он включен в систему смешивания в качестве третьего компонента для снижения межфазной энергии между двумя фазами.
③ Обеспечивается более быстрое диспергирование фаз и предотвращается повторная агломерация дисперсной фазы.
Для создания идеальной морфологической структуры "море-остров" или "море-море", а также необходимых слоистых, волокнистых и взаимопроникающих сетевых структур дисперсной фазы можно добавлять компатибилизатор. Например: При смешивании ПЭО и других гидрофильных смол, таких как АБС, ПС, ПП и ПВХ, образуется пластинчатая дисперсная фаза ПЭО.
Для создания идеальной морфологической структуры "море-остров" или "море-море", а также необходимых слоистых, волокнистых и взаимопроникающих сетевых структур дисперсной фазы можно добавлять компатибилизатор. Например: В методе смешивания PA/HDPE при смешивании ABS, PS, PP, PVC и других гидрофобных смол с гидрофильной смолой PEO образуется ламеллярная дисперсная фаза PEO, придающая смеси стойкие антистатические свойства. Дисперсная фаза PA может распределяться в системе смешивания в виде хлопьев благодаря применению компатибилизатора PE-g-MAH, что также способствует тому, что материал смеси обладает высокими барьерными свойствами.
Малеиновый ангидрид Графт-сополимер полиэтилена или полипропилена - часто используемый совместитель, который может применяться для модификации смешивания ПЭ/ПА, ПП/ПА, ЭПДМ/ПА и ПП/ПОЭ.
