相容劑應(yīng)用介紹
相容劑是一種新型功能塑料助劑，也叫增容劑、高分子偶聯(lián)劑、大分子有機(jī)聚合物相容劑。相容劑是為了克服一些聚合物在共混時(shí)相容性差的缺點(diǎn)，其作用是降低界面張力，加入的第三組分增大界面層厚度，阻止分散相凝聚，穩(wěn)定已形成的相形態(tài)結(jié)構(gòu)，以增加兩種聚合物的相容性，使之相互間黏結(jié)力增大，形成穩(wěn)定的共混結(jié)構(gòu)。
聚合物共混改性的關(guān)鍵是提高不同聚合物的相容性，而加入適量的相容劑能使其具有良好的相容性。解決共混物在注塑、擠出等加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生分層、表面出現(xiàn)脫皮、制品強(qiáng)度低等問題。
下面整理一些關(guān)于相容劑的討論，僅供參考：
問題一：請(qǐng)問偶聯(lián)劑和馬來(lái)酸酐接枝相容劑的區(qū)別主要是什么，制備填充聚丙烯(PP)時(shí)，加哪種效果更好？是鈦酸酯偶聯(lián)劑？硅烷偶聯(lián)劑？還是馬來(lái)酸酐接枝PP呢？
答：偶聯(lián)劑是一類具有兩不同性質(zhì)官能團(tuán)的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是分子中含有化學(xué)性質(zhì)不同的兩個(gè)基團(tuán)，一個(gè)是親無(wú)機(jī)物的基團(tuán)，易與無(wú)機(jī)物表面起化學(xué)反應(yīng)；另一個(gè)是親有機(jī)物的基團(tuán)，能與合成樹脂或其他聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或生成氫鍵溶于其中。因此偶聯(lián)劑被稱作“分子橋”，用以改善無(wú)機(jī)物與有機(jī)物之間的界面作用，從而大大提高復(fù)合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等。偶聯(lián)劑用于橡膠工業(yè)中可提高輪胎、膠板、膠管、膠鞋等產(chǎn)品的耐磨性和耐老化性能，并且能減小天然橡膠的用量，從而降低成本。偶聯(lián)劑在復(fù)合材料中的作用在于它既能與增強(qiáng)材料表面的某些基團(tuán)反應(yīng)，又能與基體樹脂反應(yīng)，在增強(qiáng)材料與樹脂基體之間形成一個(gè)界面層，界面層能傳遞應(yīng)力，從而增強(qiáng)增強(qiáng)材料與樹脂之間的黏合強(qiáng)度，提高復(fù)合材料的性能，同時(shí)還可以防止其他介質(zhì)向界面滲透，改善界面狀態(tài)，有利于制品的耐老化、耐應(yīng)力及電絕緣性能。按偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)及組成分為有機(jī)鉻絡(luò)合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物4大類。
相容劑又稱增容劑，是指借助于分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一體，進(jìn)而得到穩(wěn)定的共混物的助劑，應(yīng)用在塑料改性中，能得到性能很好的共混材料。目前比較好的相容劑通常以馬來(lái)酸酐接枝，馬來(lái)酸酐單體和其他單體相比極性比較強(qiáng)，增容效果比較好。馬來(lái)酸酐接枝相容劑通過引入強(qiáng)極性反應(yīng)性基團(tuán)，使材料具有高的極性和反應(yīng)性，是一種高分子界面偶聯(lián)劑、相容劑、分散促進(jìn)劑，主要用于無(wú)鹵阻燃、填充、玻纖增強(qiáng)、增韌、金屬黏結(jié)、合金相容等，能大大提高復(fù)合材料的相容性和填料的分散性，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。馬來(lái)酸酐接枝相容劑可改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹脂的相容性，提高產(chǎn)品的拉伸、沖擊強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)高填充，減少樹脂用量，改善加工流動(dòng)性，提高表面光潔度。其次為三元共聚物杜邦PTW、阿科瑪AX8900以及EMA增韌相容劑有效提升PC、PBT、PET、PC/ABS合金塑膠材料韌性改良。
偶聯(lián)劑改善的是聚合物與無(wú)機(jī)填料之間的界面黏結(jié)，相容劑一般是相對(duì)于兩種不同聚合物而言，所以如果只是玻纖增強(qiáng)PP的話就沒必要再加相容劑，除非還有其他聚合物組分，例如彈性體之類的增韌劑。如果一定要同時(shí)使用，最好是先用偶聯(lián)劑處理玻纖再添加到基體中。
問題二：PE木塑復(fù)合材料使用什么相容劑最好？
答：應(yīng)用于木塑復(fù)合材料的相容劑主要有兩類：
極性單體（如MAH、丙烯酸、丙烯酸酯）和非極性烯烴單體（如乙烯、丙烯、苯乙烯）形成的二元或三元共聚物，例如乙烯－乙酸乙烯共聚物、乙烯－丙烯酸酯共聚物等；
在熱塑性彈性體或聚烯烴中接枝了極性單體的接枝共聚物，接枝單體有MAH、丙烯酸、丙烯酸丁醋、丙烯酸酸胺、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)等。最常見的接枝單體是MAH，接枝共聚物包括PP-g-MAH、PE-g-MAH、馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠（EPDM—g-MAH）、SBS-g-MAH等。
這些相容劑中大部分含有羧基或酯基等極性基團(tuán)，能夠與植物纖維中的極性基團(tuán)發(fā)生酯化反應(yīng)或形成氫鍵，從而降低植物纖維的極性和吸濕性。并且相容劑中還含有與聚合物相容性較好的非極性鏈段，起著類似“橋梁”的作用將植物纖維和聚合物界面有效地黏結(jié)在一起，提高兩者的界面黏結(jié)性能。推薦的相容劑有CB101、乙烯－辛烯共聚物（POE）、馬來(lái)酸酐接枝聚合物等。在此建議嘗試杜邦M603木塑偶聯(lián)劑，其具有良好的相容性及附著力度。
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