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接枝型相容剂原理分析

作者:admin    添加时间:2013-07-23 08:59:40    浏览量:3359

 

与嵌段共聚型相容剂类似,在聚合物共混体系中,加入适当、适量的接枝共聚物,可有效地改善两组分之间的相容性,降低界面张力,增强界面黏结力,从而提高共混材料的物理及力学性能。如在PC/ABS体系中,采用PC-g-AS为相容剂可大幅度提高共混体系的冲击强度和耐热性能。

 

虽然理论上讲,接枝型相容剂的增容效果不如嵌段共聚物,但是接枝共聚物容易合成,因此实际应用中接枝型共聚物作为增容剂将更为方便。关于接枝型相容剂的作用机理,研究者们在具有简单分子链结构的梳型共聚物的基础上,进行了系统研究。他们认为,接枝型相容剂分子基本都分布于相界面上,通过将各自的主链和支链扩展到对应的均聚物相中而达到增容效果。如果保持A-g-B共聚物的分子量、组成及其在共混体系中的含量一定,支链越多,A-g-B共聚物的增容效果越差,因为短的支链难以向其相应的均聚物相中贯穿。对此,Israels等用临界成膜浓度(CMeC,   the critical concentration Ior membrance forma-tion)的概念进行了解释;如果接枝共聚物中支链过多,那么当它在共混体系中的含量超过CMeC时,则倾向于在均聚物本体相中形成“隔膜”,而不利于体系性能的进一步提高。

 

刘波等用SEM研究了PS/PA6共混体系在不同相容剂含量存在下的形态结构的变化。加人相容剂PS-g-PA6可有效地减小分散相PA6的粒径。没加人相容剂的PS/PA6共混体系,分散相的数均粒径大约为4. 9μm;而仅加人0. 5%的PS-g-PA6,共混体系的分散相PA6粒径可减小至1. 8μm;当PS-g-PA 6的用量达到3.0%时,分散相PA6的粒径减小至0. 5μm;继续增加PS-g-PA 6的用量,分散相的粒径将不再变化。对于PS/PA6(90/10)共混体系,只需要加人1. 5%的PS-g-PA 6,分散相粒径从没有添加相容剂的2. 5μm减小至0.3μm。对于PS/PA6 ( 70/30)共混体系,加人4. 5%的PS-g-PA6,分散相粒径即可从没有添加相容剂的5. 4μm减小至1. 23μm。可见不论母体PS和分散相PA6的比例如何,只需少量的PS-g-PA6就可大幅减小分散相PA6的粒径。

 

由此可见,在PBT/PS (70/30)体系中,添加10份PBT-g-PS相容剂,与未添加相容剂的相比,断裂伸长率、冲击强度等都得到了明显提高。但是当进一步增加相容剂含量时,体系性能反而下降。