塑料母粒加工新技术研究进展

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1、万方数据70工程塑料应用2006年，第34卷，第1期塑料母粒加工新技术研究进展匡俊杰杨其(四川大学高分子科学与工程学院。成都610065)摘要介绍国内外近几年来发展起来的一些用于塑料母粒加工的新技术及方法，包括对戏体树脂的选择和处理方法、聚合物包裹技术、液相共混法、熔融相共混法、分子自组装技术及一些其它方法，并指出高分散性、高含量、低成本母粒是塑料母粒的发展方向。关键词塑料母粒加工技术方法塑料母粒是20世纪80年代发展起来的一种新型塑料成型加工助剂，由超出常规添加量(多为50％以上)的塑料助剂加入载体树脂中而制得，因此在成型塑料制品时，可直接加入母粒。使用塑料母粒可以简化生产工艺过程，减少

2、粉尘飞扬及对设备的磨损，节省原料，使原料混合方便、混炼质量均匀，从而提高生产效率及制品的性能指标。因此，塑料母粒对推动塑料工业的迅猛发展起了很大作用，国内外学者在塑料母粒加工技术方面做了大量的研究工作。塑料母粒的传统加工方法是采用机械共混、双螺杆挤出等物理方法。但用这些方法制得的母粒存在着助剂在载体树脂中分散不均匀、助剂与载体树脂的界面粘结性差、生产工序复杂等缺点。近年来，国内外学者针对塑料母粒传统加工技术存在的上述缺点，对塑料母粒的加工技术进行了很多新的尝试，获得了一些塑料母粒加工的新技术，包括载体树脂的选择和处理方法、聚合物包裹技术、液相共混法、熔融相共混法、分子自组装技术等。笔者对塑

3、料母粒加工的新技术作一综述。l塑料母粒的结构及传统加工技术塑料母粒的理想结构¨J一般由4层组成：第1层，即最里层为母粒的核心部分，起着提高某种性能的作用或其它作用；第2层为偶联层，由偶联剂或交联剂组成，目的是提高核心层与树脂间的结合力；第3层为分散层，由一些低聚物及分散剂组成，目的是使混合均匀，避免核心层聚集，提高造粒过程中的流动性；第4层，即最外层是增混层，由具有一定双键的共聚物、均聚物或增容剂组成，目的是与改性树脂能更好地结合。有些塑料母粒的结构只有简单的2层或3层结构，但其改性效果较差。塑料母粒的传统加工技术按工艺路线可分为两辊开炼法、密炼法、挤出法3种。常用的设备有慢速混合机、高速

4、混合机等混合设备及双辊机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机等混炼设备。2塑料母粒加工新技术2．1栽体树脂的选择和处理方法该方法包括对载体树脂的选择和处理两种途径。用此方法生产母粒时，可以采用其中的一种途径，或者两种途径同时采用。用此方法制得的母粒可以改善助剂的分散性，提高助剂与树脂界面的粘结性能。M．Takinloto等口，31在吹塑成型表面具有条纹的制品时采用了色母粒技术。由于吹塑工艺复杂及要求颜料分布在制品的表面等原因，采用结晶或无定形热塑性弹性体作为载体树脂。该热塑性弹性体的维卡软化点要比吹塑用树脂的熔点高，流动起始温度也要比吹塑用树脂的熔点至少高20℃，并且其熔体流动速率与吹塑用

5、树脂的熔体流动速率的比值至少为5。通过调整热塑性弹性体的硬链段和软链段的比例可以控制母粒的熔点，从而可调整吹塑工艺；弹性体的软化点和流动起始温度是影响颜料分散性的重要因素；弹性体的橡胶组分有利于吹塑成型，树脂组分则有利于提高母粒与吹塑树脂的相容性等。此外，他们在研制模塑用色母粒时所用载体树脂除了前面所提到的热塑性弹性体外，还加入了聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)和带有一种或多种酸性、碱性、氧基功能团的热塑性树脂。热塑性弹性体作为基体相，决定着母粒的维卡软化点、熔点及熔体流动速率；Ps用来提高母粒与模塑用树脂界面的粘结强度；PE除了可以像Ps那样起粘结剂的作用外，还可以改善母粒在模塑成型过程

6、中的流动性；带有功能团的树脂有助于使上述3种树脂形成稳定的高分子合金结构体系。J．Vadet¨1制备色母粒时发现，当选用茂金属催化制备的树脂作为载体树脂时，由于该树脂的分子量分布较窄，可以使颜料在载体树脂中得到很好的分散，并能提高颜料与载体树脂界面的粘结强度。李震等"3通过在载体树脂上接枝酸性官能团获得一种聚烯烃填充母粒的制备方法。该方法是在助剂与载体树脂中添加酸性官能团单体和引发剂，使助剂与载体树脂在酸性官能团单体和引发剂的作用下，通过双螺杆挤出机反应挤出。酸性官能团单体在熔融接枝到载体树脂分子链的同时，通过表面浸润和化学键合就地增容助剂与载体树脂，使载体树脂和无机助剂之间形成良好的界面

7、粘结，并使填充母粒中的助剂均匀分散于载体树脂中，从而得到高含量填充母粒。高含量填充母粒用于改性基体树脂时，可显著提高基体树脂的冲击强度和其它性能。MaiK锄cheng等旧。采用类似的方法制得了聚丙烯(PP)／反应性单体改性纳米碳酸钙母粒。M．Furuichi等【_刊在制造功能母粒时选用的载体树脂是用特收稿日期：2005一11—16万方数据匡俊杰，等：塑料母粒加工新技术研究进展71定的油进行了伸展处理的聚1，2·丁二烯。由