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接枝型相容劑原理分析

作者:admin    添加時間:2013-7-23 9:00:37    瀏覽量:6477

 

與嵌段共聚型相容劑類似,在聚合物共混體系中,加入適當、適量的接枝共聚物,可有效地改善兩組分之間的相容性,降低界面張力,增強界面黏結力,從而提高共混材料的物理及力學性能。如在PC/ABS體系中,采用PC-g-AS為相容劑可大幅度提高共混體系的沖擊強度和耐熱性能。

 

雖然理論上講,接枝型相容劑的增容效果不如嵌段共聚物,但是接枝共聚物容易合成,因此實際應用中接枝型共聚物作為增容劑將更為方便。關于接枝型相容劑的作用機理,研究者們在具有簡單分子鏈結構的梳型共聚物的基礎上,進行了系統研究。他們認為,接枝型相容劑分子基本都分布于相界面上,通過將各自的主鏈和支鏈擴展到對應的均聚物相中而達到增容效果。如果保持A-g-B共聚物的分子量、組成及其在共混體系中的含量一定,支鏈越多,A-g-B共聚物的增容效果越差,因為短的支鏈難以向其相應的均聚物相中貫穿。對此,Israels等用臨界成膜濃度(CMeC,   the critical concentration Ior membrance forma-tion)的概念進行了解釋;如果接枝共聚物中支鏈過多,那么當它在共混體系中的含量超過CMeC時,則傾向于在均聚物本體相中形成“隔膜”,而不利于體系性能的進一步提高。

 

劉波等用SEM研究了PS/PA6共混體系在不同相容劑含量存在下的形態結構的變化。加人相容劑PS-g-PA6可有效地減小分散相PA6的粒徑。沒加人相容劑的PS/PA6共混體系,分散相的數均粒徑大約為4. 9μm;而僅加人0. 5%的PS-g-PA6,共混體系的分散相PA6粒徑可減小至1. 8μm;當PS-g-PA 6的用量達到3.0%時,分散相PA6的粒徑減小至0. 5μm;繼續增加PS-g-PA 6的用量,分散相的粒徑將不再變化。對于PS/PA6(90/10)共混體系,只需要加人1. 5%的PS-g-PA 6,分散相粒徑從沒有添加相容劑的2. 5μm減小至0.3μm。對于PS/PA6 ( 70/30)共混體系,加人4. 5%的PS-g-PA6,分散相粒徑即可從沒有添加相容劑的5. 4μm減小至1. 23μm??梢姴徽撃阁wPS和分散相PA6的比例如何,只需少量的PS-g-PA6就可大幅減小分散相PA6的粒徑。

 

由此可見,在PBT/PS (70/30)體系中,添加10份PBT-g-PS相容劑,與未添加相容劑的相比,斷裂伸長率、沖擊強度等都得到了明顯提高。但是當進一步增加相容劑含量時,體系性能反而下降。

 

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