Полимерный сплав создается путем смешивания нескольких смол и часто обладает качествами, которые не может обеспечить одна смола или даже не обладает ими, что значительно расширяет спектр применения материалов.
Однако, поскольку различные смолы имеют очень разные полярные свойства, их объединение в однородный раствор может быть затруднено. Каким же образом можно повысить совместимость полимерных сплавов, чтобы получить полезные продукты из них?
Краткое описание компатибилизатора
1.Как работают компатибилизаторы?
Совместимость полимерных сплавов может быть повышена несколькими способами. Самый простой способ - соединить два полимера с третьим элементом, известным как компатибилизатор, чтобы усилить их межфазную когезию и создать стабильную структуру смеси, которая повысит совместимость и улучшит механические характеристики полимерного сплава.
схема совместителя'для смешивания несовместимых веществ
2. Классификация компатибилизаторов
3. Режим работы компатибилизатора'
1. В процессе смешивания полимеров он обогащается в качестве поверхностно-активного вещества на границе раздела двух фаз полимера, создавая "мостик" между двумя фазами полимера, подобно эмульгатору, или увеличивая площадь поверхности полимера. Межфазное натяжение снижается, когда растворитель эмульгирует или взаимодействует с двухфазным полимером, заставляя их сцепляться друг с другом.
2. Повышение дисперсности дисперсной фазы в матрице, утончение и более равномерное рассеивание частиц дисперсной фазы внутри матрицы, повышение стабильности структур дисперсной фазы и матрицы для улучшения механических характеристик полимерной смеси.
3. Сделать связь между дисперсной и непрерывной фазой более прочной, увеличить способность двух фаз смеси к адгезии и увеличить толщину полимерного двухфазного межфазного слоя, чтобы изначально несовместимые две фазы стали смесями, способными выдерживать обработку.
Добавление различных совместителей
Сначала реактивный компатибилизатор
Для создания ковалентных связей во время смешивания и прочного сцепления между полимерными компонентами реактивный совместитель включает группы, способные вступать в химическую реакцию с компонентами смеси'для обеспечения эффекта повышенной вместимости. Существует четыре категории:
(1) Тип малеиновый ангидрид
Совместитель типа малеинового ангидрида, который часто получается в результате прививочной полимеризации малеинового ангидрида и определенного полимера, является карбоксилсодержащим совместителем.
(2) Тип акриловый
Малеиновый ангидридный компатибилизатор, который часто получается в результате прививочной полимеризации акриловой кислоты и определенного полимера, также является карбоксилсодержащим компатибилизатором.
(3) Тип эпоксидной смолы
Эпоксидные компатибилизаторы - это компатибилизаторы конечных групп для эпоксидных компаундов.
(4) Совместимый реактивный полимер
Некоторые полимеры сами по себе имеют химически реактивные группы, которые при соединении с другим веществом могут вступать в реакцию и проявлять самосовместимость.
2. нереактивный компатибилизатор
Нереактивные компатибилизаторы - это те, которые не вступают в химическое взаимодействие с компонентами смеси, а вместо этого полагаются на свое сродство с каждым компонентом для укрепления связи между составными частями системы смеси'. Существует три категории:
(1) Комплибилизатор типа AB
Блок- или графт-сополимеризация используется для создания двухкомпонентных полимеров с A и B.
(2) Совместимый тип переменного тока (ABC)
Он образуется в результате блочной или прививочной сополимеризации двух (или трех) мономеров или полимеров AC (ABC), причем C частично или не полностью совместим с B.
(3) Совместитель для компакт-дисков
Комбилизатор для малых молекул
Практически все реакционноспособные маломолекулярные компатибилизаторы, например, из семейства силиконов, могут либо вступать в химическую реакцию с обоими компонентами, либо иметь сильную совместимость только с одним из них.
3. Роль и применение компатибилизатора
(1).Подчеркнуть сплав'сильные характеристики
При нормальных условиях переработки большинство несовместимых систем имеют структуру "море-остров", когда полимер дисперсной фазы рассеян в полимерной матрице непрерывной фазы в виде частиц (или стержней, или эллипсоидов).
Однако компатибилизатор способствует более тонкой и равномерной дисперсии двух фаз', снижая их межфазное натяжение и поддерживая стабильную субмикронную форму. Производительность системы, не имеющей предварительного значения, может быть улучшена путем выбора вида, дозы и соответствующих условий обработки компатибилизатора и управления размером частиц и распределением дисперсной фазы для достижения оптимального состояния.
(2) Поощрение функционализации сплавов
Полимерный сплав, обладающий уникальными свойствами, включая биоразлагаемость, газобарьерные качества и стойкие антистатические свойства, называется функциональным полимерным сплавом. Использование компатибилизатора позволяет создавать высококачественные полимерные сплавы с наслоением дисперсных фаз, фиброзированием дисперсных фаз и взаимопроникающими сетевыми структурами в дополнение к типичной высококачественной "островной" структуре. Это позволяет реализовать множество исключительных функций, которые невозможны при использовании структуры "морской остров", а также создать высокофункциональные полимерные сплавы с различными функциями.
(3) Переработка старых пластиковых бутылок
Как обращаться со смешанными отходами пластмасс - самая большая проблема в переработке отходов пластмасс. Социальные и экономические преимущества будут значительными, если удастся регенерировать такие материалы в высокоэффективные новые полимерные сплавы с помощью совместимой технологии и технологии смешивания расплавов без специальной обработки.
