㈠ 什么是高分子合金,相容剂,判断相容性的方法有哪些
楼上说的前一半是对的。后面说和高分子材料相容性都不好这句实在无法苟同。根据相似相容,PMMA和PVAc(聚醋酸乙烯酯)相容性就很好。加相容剂EMA,PMMA甚至可以和ABS相容。没有悬赏,就讲这么多。
㈡ 如何提高材料的强度
TPE材料断裂伸长率指的是拉伸强度和拉伸强度的概念,通常用阿拉伯数字表示。例如,如果一个材料的原始长度是100毫米,它是通过外力拉伸的,当它被拉伸到300毫米时,它就会断裂,那么这个材料的延伸率就是300%。
断裂伸长率还与分子量、聚集态和相结构有关,但从根本上讲,它与大分子的柔韧性有关。以PP为例。
一、它与分子量有关,但分子量在大分子柔韧性中已被考虑。高分子量材料具有良好的柔韧性。如果分子量很小,弹性和变形的可能性就很小。就像一块小钢板,很难变形,但大钢板却自欺欺人。这是一个随着比例增大而减小刚度的类比示例。
二、分子的柔韧性也包括在内。结晶PP和非晶态PP的分子链柔性虽然可以通过熔体淬火获得,但由于拉伸过程中可逆的构象变化,结晶PP的分子柔性与非晶态PP的分子链柔性相同。此时,结晶不影响断裂伸长率。取向聚丙烯(如BOPP)的断裂伸长率很小。此时,其分子刚性很大,拉伸后缺乏弹性。PP与PP+GF的断裂伸长率不同。这是由不同的聚集态引起的,但其本质是GF限制了PP分子链的流动性,使PP具有弹性。最后一个非PP系统,PVC。硬质聚氯乙烯几乎没有增塑剂。PVC分子间范德华力很大,分子链构象有限,分子链柔韧性差,断裂伸长率只有几十倍。对于塑化软质PVC,由于增塑剂的加入,PVC分子链间的范德华力被“隔离”,PVC分子链之间的相互制约被消除(未完全释放)。使PVC的分子断裂伸长率大大提高了100%。这些例子充分说明了影响断裂伸长率的基本因素是分子链的柔韧性,无论是基体树脂的聚集状态还是塑料的多相结构。
三、为什么分子的伸长决定了它的柔韧性?因为拉伸变形的过程本质上是一个“消耗”高分子链柔韧性(构象变化能力)的过程。
1、拉伸速度。塑料是粘弹性材料。应力松弛过程与变形速率密切相关,应力松弛需要一个时间过程。当拉伸强度降低时,断裂伸长率增加。在拉伸过程中,随着拉伸速度的提高,聚合物的拉伸强度不随拉伸速度的增加而降低。因此,不同塑性拉深速度的灵敏度不同。硬脆塑料对拉伸比较敏感,一般采用较低的拉伸速度,韧性对拉伸速度不太敏感,可以用得更快。
2、产品的轻微缺陷。事实上,即使是同一种材料,断裂伸长率也在不同的带材之间波动。由于花键的缺陷,应力集中和内部微裂纹导致材料变形集中。
3、为了获得高延伸率TPE材料,TPE材料配方或组分的选择非常重要
1) 选择PP共聚;
2) 选择分子量较大的SEBS和SBS;
3) 它相对充满了白油;
4) 可与聚烯烃弹性体部分配位,如Poe、pop等;
5) 选择合适的相容剂;
6) 建议使用聚硅氧烷润滑油,增加润滑油的比例,最好有一定的极性;
7) 填料量相对减少。
TPE材料配方体系具有较大的变异空间,这决定了TPE材料具有较大的断裂伸长率空间。不同硬度和物理性能的TPE材料的断裂伸长率一般在200-1600%左右。
㈢ ABS合金的ABS/PET
选择PET为基体材料,ABS为增强材料,添加第三组分作为相容剂,以双螺杆挤出共混法或注塑成型法,制备出PET/ABS合金材料,ABS/PET 合金,能更广泛满足市场的需求。
PET与ABS是部分相容体系,对于不相容的合金获得优良综合性能的有效手段是改善界面相容性,已经有许多报道提出一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物都可以有效地用作高聚物相容剂。目前对PC/ABS合金相容剂及相容技术的研究主要基于MAH接枝物、第三组分(如PMMA等)、反应型相容剂、多元相容剂等,具体介绍如下。
也有研究者用熔融接枝方法制备了ABS-g-MMA反应型相容剂。用带有活性基团(羧基、酸酐和酯等)的乙烯基单体与ABS反应制备接枝共聚物,共混时活性基团能与PC所带的酯基发生化学反应形成化学键,达到增容目的。为保证共混合金的品质,实验中以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为接枝单体制备出ABS-g-MMA相容剂,此相容剂应用到PET/ABS合金体系以后能使合金性能显著提高。
1.参考PET/ABS合金配方 成分 质量百分比 成分说明 ABS 50-70% PET 20-30% ABS-g-MAH 2-8% 相容剂 TPEE 2-8% 抗氧化剂 0-1%
㈣ 相容剂的相容剂的应用
(1)应用于塑料合金。相容剂的出现主要是为高分子材料合金技术服务的。所谓高分子合金,即由两种或两种以上具有不同性质的高分子材料经共混并采用相应的相容化技术而得到的多相多组分体系。而这样的高分子合金、共混、改性的重要关键材料就是相容剂。相容剂对合金技术的微观相态结构起到很好的调整和控制作用,而使共混材料实现高性能化和功能化的效果。相容剂广泛应用于PP/PE、PP/PA、PA/PS、PA/ABS、ABS/PC、PBT/PA、PET/PA、PP/POE、PE/EPDM、TPE/PU等合金。
(2)应用于聚合物的改性。由于相容剂是以活跃自由基分子羧基掺入非极性与极性聚合物之间起“桥梁”作用,将其改性成为极性的改性聚合物,再使其与极性的聚合物共混,两者之间进行反应而制得良好的改性共混效果。
(3)应用在回收废旧塑料。利用相容剂回收废旧塑料,使之成为新的塑料合金或新的改性塑料,是“废物综合利用”比较好的可行办法,并可解决“白色污染”问题,具有很大的社会效益和企业经济效益。在国外已有很多先例,如荷兰国家矿业公司生产的BENNET相容剂,就是用于回收废旧塑料再生的专用相容剂,可以把两种或多种不同品种、不同性质的旧塑料,如聚烯烃塑料与工程塑料的边角料的共混再生,添加5%-10%相容剂作为海相或岛相之间的界面层,发挥相容剂的键合力极性相容基团效率,而制备成为一种新的塑料合金或改性塑料。
(4)应用于塑料与填料的偶联。相容剂又称大分子偶联剂。由于具有高分子部分与高分子聚合物相容,因此,相容剂对聚合物与填料之间的偶联效率优异,可用于PE/CaCO3、PE/滑石粉、PA/GF、PRT/GT等偶联处理,效果良好。
(5)应用于极性树脂的增韧。热塑性弹性体,具有良好的柔软性、高弹性和低温性能,添加一定量的相容剂可以作为PP、PE、PS、PA、PC等塑料的增韧剂。而相容剂正是这些增韧剂的最关键性的“核”、“壳”相容作用。如EPDM接枝MAH增韧剂,可在-45℃的温度下,保持优良的物理性能和坚韧性能。一般用量5%-10%。
(6)应用于改善塑料的性能。相容剂还可用于改善塑料的粘接性和改善塑料的抗静电、印刷性、光泽性等的表面性能。
应用范围
(1) 氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、木粉、云母、钛白粉、色粉、玻纤、尼龙等填充。
(2) PET、PBT、PA增韧剂。
(3) PP/PA、PC/ABS、PC/PBT、ABS/PBT、PS/PBT合金相容剂
ST-1 用于PA、PET、PBT等及其合金材料的相容剂与增韧剂。
ST-2 用于PE、PP及其改性材料的相容剂与增韧剂。
ST-3 用于聚烯烃低烟无卤阻燃电缆料相容剂,提高拉伸强度和伸长率,增加无机物的添加量。
ST-4 用于PS/PP 、ABS/PC、ABS/PA、PS/PE等合金改性,提高产品的韧性、相容性等综合性能。
ST-5用于聚丙烯填充母料、色母料、阻燃母料、降解母料。
ST-6用于聚乙烯塑木、填充母料、色母料、阻燃母料、铝塑复合、铁塑复合、聚烯烃/尼龙体系的相容
ST-7用于低烟无卤阻燃电缆料、聚乙烯填充母料、色母料、阻燃母料、铝塑复合聚乙烯膜、丝。
ST-8 用于AS/PP、ABS/PC、ABS/PE、ABS/PA、ABS/PET合金相容化。
ST-9 用于阻燃、增强类ABS/PA 、PC/ABS、ABS/PP合金相容剂。
㈤ 茂金属聚烯烃弹性体的特点
(1) 茂金属聚烯烃弹性体特性
茂金属聚烯烃弹性体(POE)是Dow化学公司于1994年采用限定几何构型催化剂技术(CGCT)(也称为In-site技术)推出的乙烯/辛烯共聚物。作为弹性体,POE中辛烯单体的质量分数通常大于20%。目前该产品由DuPont-DowElastomers公司生产经营,生产能力为18万吨。POE是采用溶液法聚合工艺生产的,聚合温度为80-150℃,聚合压力为1.0-4.9MPa。聚乙烯结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定形区(橡胶相)。与传统聚合方法制备的聚合物相比, 一方面它有很窄的相对分子质量分布和短支链分布,因而具有优异的物理力学性能如高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能。又由于其分子链是饱和的,所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出加工过程中不易产生挠曲。另一方面,CGCT技术还可有控制地在聚合物线型短链支化结构中引入长支链,从而改善了聚合物的加工流变性能,还可使材料的透明度提高。通过对聚合物分子结构的精确设计与控制,可合成出一系列密度、门尼黏度、熔体流动速率、拉伸强度、硬度不同的POE材料。
(2) 应用
①PP的抗冲击改性剂:POE用做PP的抗冲击改性剂,比传统使用的三元乙丙橡胶(EPDM)有明显的优势。首先,粒状的POE易与粒状的PP混合,省去了块状乙丙橡胶繁杂的造粒或预混工序;其次,POE与PP有更好的混合分散效果,与EPDM相比共聚物的相态更为细微化,因而使抗冲击性能得以咐答提高;最后,采用一般橡胶作为PP的抗冲击改性剂,在提高冲击强度的同时使产品屈服强度降低,而使用POE弹性体在增韧的同时尚保持较高的屈服强度及良好的加工流动性。②热塑性弹性体材料:由于POE有较髙的强度和伸长率,而且有很好的耐老化性能,对于某些耐热等级要求不高、永久变形要求不严的产品可
直接用POE加工成制品,大大提高生产效率,材料还可重复使用。为了降低原材料成本, 提高材料某些性能(如撕裂强度、硬度等),也可在POE树脂中添加一定量的增强剂及加工助剂等。③电线电缆护套:未经交联的POE材料耐温等级较低(不高于80℃),而且永久变形大,难以满足受力状态下工程上的应用要求。POE可通过用过氧化物、辐射或硅垸来交联。与EPDM相比,交联时没有二烯烃存在,使聚合运茄物的热稳定性、热老化性、耐候性和柔软性提高,复合时加入一定量的增强剂及加工助剂,以利于综合性能的改善。随着交联剂加人量的增加,材料的永久变形减小;但随着网络结构的形成,使力学性能降低。在交联型POE中加人40份N330炭黑后,材料衡悄慧的撕裂强度和拉伸强度成倍增加,伸长率和永久变形减小。POE的耐热性、耐老化性明显优于EPDM而且耐压缩永久变形性较好,100%定伸强度及硬度高于EPDM,耐溶剂性略优于或接近于EPDM,流动性和力学性能的平衡性能优于EPDM。
(3)POE的结构
辛烯含量较高(大于20%),密度较低,相对分子质量分布非常窄,有一定的结晶度。其结构中结晶的PE存在于无定形共聚单体侧链中,结晶的PE链节作为物理交联点承受载荷,非晶态的乙烯和辛烯长链提供弹性,这种特殊的形态结构使得POE具有特殊的性能和广泛的用途,它既可用作橡胶,又可用作热塑性塑料,还可用作塑料的抗冲击改性剂。POE作为塑料的新型抗冲击改性剂在多种塑料的增韧改性中得到了较好的应用,它不仅可以增韧与其具有一定相容性的聚烯烃塑料,而且还可增韧与其不相容的尼龙、聚酯等其它工程塑料。与增韧剂EPDM、EPR、SBS、EVA等材料相比,POE具有以下一些特点:①呈自由流动颗粒状态,比EPDM和EPR处理更容易,与其它聚合物的混合更快速、更方便。②加工性与力学性能平衡性优良。一般来说,弹性体的门尼黏度低,加工性好,而力学性能差。常用弹性体的门尼黏度通常在20-90之间,而POE的门尼黏度范围在5-35之间,但
力学性能却可以和高门尼黏度值的材料相媲美。③可以利用过氧化物、硅垸和辐射方法交联形成交联POE,交联POE的热老化及紫外光气候老化性能优于EPDM和EPR。©热压缩永久变形比EPDM小。©未交联的POE的密度比EVA和SBS低10%-20%,光学性能、热稳定性及抗干裂性优于EVA。在热塑性聚烯烃中所产生的硬度与韧性平衡性优于EP-DM。⑦对紫外线的稳定性优于EPDM和EPR。目前,美国DuPont-DowElastomers公司生产的POE有10多种牌号,其中可用作塑料抗冲击改性剂的有EG8100、EG8150、EG8180、 EG8200、 EG8452、 EG8842等。
(4) POE的功能化
POE的功能化主要是将极性单体接枝到POE上,生成POE接枝共聚物,使非极性的POE极性化。接枝所用的单体为不饱和羧酸及其衍生物或不饱和环氧化合物,如马来酸酐(MAH)、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,从而可提高与极性聚合物的相容性。PA6/POE-g-MAH共混物的表观黏度高于纯PA6,且随着MAH接枝率的增加,共混物表观黏度增大;组成比为80:20时,共混物的亚微观相态为两相共连续结构,POE分散均匀,两相界面模糊,相畴尺寸小,共混物的冲击强度是纯PA6的12倍。这是由于在熔融共混过程中,POE上的马来酸酐与PA6发生反应,提高了共混物中两相界面的相容性, 增加了界面粘接力。在PA6/POE-g-MAH共混体系中加入少量的环氧树脂增容剂,共混物的抗冲击性能进一步提高,使共混物在更低的POE-g-MAH含量下发生脆-韧转变。POE-g-MAH还是PA/PO合金、PA/PPO合金的相容剂和增韧剂。POE-g-MAH可明显提高
PA66与PP的相容性,随POE-g-MAH含量上升,分散相粒子减小,且两相界面结构向均质结构变化,共混物冲击强度提高,POE-g-MAH含量为9%时,缺口冲击强度达到最大值。POE-g-MAH对PPO/PA6/弹性体多相共混物具有增韧作用,随着POE-g-MAH用量的增加,体系的缺口冲击强度提高。
POE-g-MAH的制备主要采用熔融接枝法,POE与MAH接枝反应的同时还伴随着交联副反应,产生凝胶,影响MAH的接枝率。选择合适的引发剂,合理控制反应温度、反应时间、单体与引发剂用量比以及添加防交联剂等,可有效地控制凝胶反应,获得高接枝率共聚物。在熔融接枝法制备POE-g-MAH的工艺中,接枝率和凝胶含量随着引发剂用量和反应时间的增加、反应温度的升高而增加;接枝率随着MAH用量的增加呈先上升后下降的趋势。加入助交联剂亚磷酸酯有助于抑制副反应,降低产物的凝胶含量。在?0£中加人半结晶PO,与MAH进行接枝反应,制得MAH接枝POE/半结晶PO核-壳增韧剂,这种方法不仅可以改进制备POE接枝聚合物时的挤出和造粒性能,同时可更好地提高POE-g-MAH 在PA6中的增韧作用,减少POE-g-MAH的用量,降低成本。
㈥ 用偶联剂代替相容剂会怎么样
晚上好,会发生不可预知的结果……偶联剂一般是极性醚或者硅烷、酞酸酯一类的,相容剂一般是EGEE、EGBE或者乙酸丁酯这些用于本不相溶的两性溶剂互溶的桥架作用,看具体是做什么目的,偶联剂通常都没有溶剂型能且对水分、酸碱度敏感,把相容剂去掉就不清楚是否你的溶剂体系会发生不稳定比如分层、破乳等不利因素,并且偶联剂极易分解,它们主要是起到无机填料与界面的附着力促进作用的,换之前请做小试。
㈦ PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH具体的名称和具体的用途!
相容剂
相容剂又称增容剂,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂,这里是指高分子增容剂。
PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH等,应用在塑料改性中,得到性能很好的共混性材料。
目前比较好的相容剂通常以马来酸酐接枝,马来酸酐单体和其它单体比较极性比较强,相容效果比较好。
马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团,使材料具有高的极性和反应性,是一种高分子界面偶联剂、相容剂、分散促进剂。主要用于无卤阻燃、填充、玻纤增强、增韧,金属粘结、合金相容等,能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性,从而提高复合材料机械强度。
马来酸酐接枝相容剂可改善无机填料与有机树脂相容性,提高产品的拉伸、冲击强度,实现高填充,减少树脂用量,改善加工流变性,提高表面光洁度。
应用范围:
(1) 氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、木粉、云母、钛白粉、色粉、玻纤、尼龙等填充。
(2) PET、PBT、PA增韧剂。
(3) PP/PA、PC/ABS、PC/PBT、ABS/PBT、PS/PBT合金相容剂
㈧ 相容剂的相容剂的分类及品种
(1)环状酸酐型(MAH)。环状酸酐型类反应型相容剂是目前最常用的一类反应型相容剂。其中,以马来酸酐接枝到聚烯烃上的马来酸酐相容剂为主,其接枝率一般为0.8%-1.0%,主要应用于聚烯烃塑料的改性。将纤梁马来酸酐接枝到PS或以PS为基体的二元或多元共聚反应型相容剂,可应用于PA/PC、ABS/GF、PA/ABS的改性、共混或合金。一般用量5%-8%。
但此类相容剂可能会降低塑料合金的热变形温度,易使共混组分产生一结不需要的交联和降解,使反应不再能被控制。主要应用于PP/PA6、PP/PA66等合金或共混。一般用量为5%-8%。
(2)羧酸型。羧酸类中的代表产品为丙烯酸型相容剂。通常是将丙烯酸接枝到聚烯烃树脂上,用途大体与马来酸酐型相同。
(3)环氧型。环氧型反应型相容剂是环氧树脂或具有环氧基的化合物与其他聚合物接枝共聚而成。这类反应型能起到良好的相容作用。
(4)恶唑啉型。用恶唑啉接枝的PS,即RPS,是一种比较重要的相容剂,接枝率为1%,特点是毁庆运应用领域较广,不仅能与一般的含氨基或羧基的聚合物反应,还可与含羰基、酸酐、环氧基团反应,生成接枝共聚物。因此,它可以用于PS及多种工程塑料或经改性的聚烯烃树脂。此外,它还可以“就地”相容化,直接用于塑料改性、共混和合金。
(5)酰亚胺型。酰亚胺型为改性聚丙烯酸酯、主要适用于PA/PO、PC/PO、PA/PC等工程差宽塑料合金或共混。
(6)异氰酸酯型。其成分为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯。可用于含有氨基及羧基的工程塑料合金。
(7)低分子型。低分子型相容剂是反应型相容剂,以反应型单体及低分子量聚合物,包括一些能与塑料合成的一个组分相容,并与另一组分反应、交联或键合,从而形成塑料合金的有机和无机化合物。这样,不仅简化了制造塑料合金的过程,而且原料易得,成本较低。不过,对挤出机的要求较高,采用混炼型挤出机,是生产低分子相容剂的重要关键。
㈨ PC/ABS 低温冲击用哪个相容剂
罗门哈斯MBS EXL 2620 添加5%有明显增加
㈩ 用偶联剂代替相容剂会怎么样
1相容剂之所以叫相容剂可以提高合金高分子间的相容(这点偶联剂不行),改善树脂与填料之间的相容性和结合。如PC/ABS的合金,要加马来酸酐接枝相容剂,加偶联剂没有什么用。
2马来酸酐接枝相容剂是余大腔高分子的,高温下不容易分解和破坏,低分子的偶联剂不具备的。
3因为接枝了强极性基团,比原料(接枝之前)拉伸强度一般提高一倍。加入到材料中自然也提高了拉伸强度,偶联剂提高的幅竖衫度小。
4尼龙、PP、PBT等塑料的增韧剂,偶联剂不行,加马来酸酐接枝弹性体相容剂就很好---吸收冲击的能量并传递走。
5当然偶联剂也有相容剂不具备的性能:可以做交联电缆。
6填充比较多的情况下,用偶联剂处理就便宜了。如果仿肆填充用的少,则选择ST相容剂,直接简单混合后注塑,不需要干燥、活化等工序。
木塑材料中填充比较多,用偶联剂处理成本更低一些了。