【聚合物共混改性原理】第6章ppt课件.ppt

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1、第六章增容剂及其在高分子合金中的应用6.1增容剂的作用原理6.2增容剂的制备方法6.3增容剂在高分子合金中的应用实例7/30/202116.1增容剂的作用原理增容剂非反应型增容剂反应型增容剂原位聚合方法7/30/202126.1.1非反应型增容剂嵌段共聚物、接枝共聚物增容作用：降低两相之间的界面能促进分散度的提高；提高相结构的稳定性合金性能稳定；强化相间粘结有利于外力在组分间传递，提高性能。7/30/20213非反应型增容剂作用模型7/30/20214增容剂在两相界面处定位；A-b-B的增容效果优于A-g-B；因为A-g-B大多是由较长的主链和较短的支链构成，支链的运

2、动受到主链的妨碍。A-B的增容效果优于A-B-A或B-A-B；因为A-B-A或B-A-B中中间嵌段上有两个结点处于界面处，链的构象受到较大限制。特点：7/30/20215星形四嵌段共聚物增容效果更差7/30/20216作增容剂用的接枝共聚物，其支链以长且密度不高为宜；构象限制从合金性能及经济性考虑，在满足增容效果前提下，增容剂用量尽可能少，其最低用量以饱和相界面为准；如PB/PA/A-b-B，PA为分散相，球状颗粒存在，半径为R，则单位体积相界面面积为：3φA/R。7/30/20217设A-b-B大分子按图7-1方式定位，其大分子截面积为α，则A-b-B饱和所有界面所

3、需的重量分数W为：W=3φAM/(αRN)M:A-b-B分子量；N：阿佛加德罗常数通常设：α＝0.5nm2若：φA＝0.2，R＝1μm，M＝105，则W＝20%若：φA＝0.2，R＝1μm，M＝104，则W＝2%在保证增容效果及共混物综合性能前提下，以低分子量A-b-B增容。7/30/20218若PC与PA相容，PD与PB相容，则A-b-B可增容：PC/PB、PA/PD、PC/PD、PA/PB例：PS-b-PBA（聚丙烯酸丁酯）：PC/S-MMA共聚物7/30/20219增容剂的结构不局限于A-b-B或A-g-B若PC同时具有与PA、PB良好的相容性，就可对PA与PB

4、增容。例：CPE：PE/PVCEVA：PVC/PE7/30/2021107/30/2021116.1.2反应型增容剂的作用原理这类增容剂与共混的聚合物组分间形成化学键------化学增容。结构特点：具有与聚合物组分反应的官能团，如-COOH、-NH2、-NHR、-酸酐、-OH、环氧基团、－COOR，多为接枝共聚物也有一些无规共聚物。7/30/202112常用的增容反应类型7/30/2021137/30/202114增容剂:羧化PE或乙烯－甲基丙烯酸无规共聚物例1：PE/PA7/30/202115酸酐比羧基具有更高的反应活性，常用MAH用于PA类聚合物的增容。例2：EV

5、A/PA7/30/2021166.1.3原位聚合方法相容剂不是预先合成的，而是在加工成型过程中产生。EPDMBPO（DCP）MMAEPDMPMMA双螺杆挤出EPDM-g-MMA（相容剂）优点：反应共混，简单易行，已成为共混改性的新途径。例：7/30/2021176.2　增容剂的制备方法6.2.1　非反应型增容剂的制备方法合成嵌段或接枝共聚物的原理及方法已比较成熟。嵌段共聚物合成阴离子活性聚合法阳离子活性聚合法利用末端功能基合成法活性中心变换法配位离子聚合法7/30/202118以有机锂（R-Li）为引发剂。①在烃类溶剂中先使S聚合；②加入B使B聚合；③加入S使S聚合。

6、例：阴离子活性聚合法制备SBS7/30/2021196.2.2　反应型增容剂的制备方法可预先制备或就地产生，关键在于：如何在共混组分中引入预定的可反应增容的官能团。设备：开炼机、双螺杆挤出机（排气式反应挤出机）。研究热点：PE、PP、PS、EPR、EPDM、SBS等接枝MAH、AA酯类、酰胺类等接枝共聚物。7/30/202120单体直接接枝共聚气相接枝共聚熔融接枝共聚以PP接枝MAH为例溶液接枝共聚方法固相接枝共聚7/30/202121单体直接接枝共聚将MAH、PP在320oC下反应，高温产生的自由基引发MAH在PP上聚合，形成接枝共聚物。缺点：需高温高压及有效催化剂

7、，条件苛刻，设备要求较高。7/30/202122气相接枝共聚将MAH、PP于一定温度下进行紫外光辐照，MAH升华到气相中与PP表面接触并发生接枝共聚。优点：设备简单、反应温度低、无化学污染；缺点：紫外光防护。7/30/202123溶液接枝共聚将PP溶于适当溶剂，加入MAH及引引发剂，引发MAH接枝聚合，反应温度120~140oC。优点：PP降解程度小、接枝率高，反应均匀，副产物少；缺点：大量溶剂，环保问题。7/30/202124熔融接枝共聚将PP、MAH、BPO（DCP）在PP的Tm以上挤出，实现MAH在PP上的接枝共聚。优点：操作简单，符合环保，可