添加嵌段共聚物改善增容

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所属分类:高分子文章

与共混物组分中的嵌段相同(或类似)的嵌段共聚物,可用于增容混合。该嵌段共聚物将集中在界面并且能改善相之间的附着力,如下图所示的。

添加嵌段共聚物改善增容 嵌段共聚物增容的概念

增容的典型例子之一是将PS/乙烯-丁烯/PS(SEBS)ABA嵌段共聚物添加到PS和聚烯烃(PP,PE)中。

PS/聚烯烃共混物较差的力学性能可以随着低水平的SEBS嵌段共聚物的添加而显著地改善。SEBS添加于LDPE或HDPE/PS共混体系使得分散相的颗粒尺寸大大地减少,有研究者将SEBS添加于HDPE/PS和HDPE/PS/PPO共混物中,发现会使缺口的冲击强度和断袋伸长率大幅增加。PS/PPO的共混是一个相容的系统,从而可以视为是在HDPE/PS共混物中对PS相的改性。

SEBS BCPs在间规PS(SPS)/HDPE共混物中可以产生一个良好的界面黏结力和精细的分散。然而与PS/HDPE/SEBS的共混物相反没有观察到力学性能的改善。这是由于sPS在界面的结品,造成了SEBSPS嵌段SPS域中分离出来,因此不能由显微镜观测来确认黏附性。PP/PS共混物与聚(PS-β-丁二烯-β-PS)(SBS BCP)的加人减少了分散的PS颗粒域的大小,并改善了界面黏结力。缺口韧性也得到改善,尤其是在高聚丙烯的含量。添加了丁苯AB嵌段共聚物的PE/HIPS共混物中,HDPE会具有良好的抗冲击强度,但当LDPE(LDPE)与PE混合时只有轻微的改善。HDPE/HIPS共混物在有和没有SB嵌段共聚物增容情况下,其抗冲击强度如下图所示。该增容可以将冲击强度进行函数相加。将聚(PS-P-异戊二烯-β-PS)(SIS)嵌段共聚物,SBS嵌段共聚物和无规共聚物SBR分别用于与PP/PS共混物的增容并将结果进行比较。所有结果都显示了PP/PS的分散性得到改善,然而只有SIS和SBS的BCPs在韧性和冲击强度方面具有显著的提高。将一个经ε-已内酰胺阴离子聚合到一种异氰酸酯终止的氢化聚丁二烯得到的聚合物制备出来的氢化聚丁二烯-PA6嵌段聚合物在LDPE/PA6中进行了研究。该嵌段共聚物可以使PA6精细分散在80/20 LDPE/PA6的共混物中使粒子尺寸呈数量级的幅度减小。

添加嵌段共聚物改善增容

HDPE/高抗冲PS共混物5%的PS丁二烯嵌段共聚物

加入嵌段共聚物的80/20和20/80LDPE/PA6混合物中组成成分在力学性能方面都有改进。

将聚(PS-β-PMMA)加入到PS/PMMA(70/30)共混物并且通过光散射和透射电子显微镜观察其颗粒大小,可以看到PMMA颗粒有显著的减小。即使只有1%的嵌段共聚物。为防止在退火温度(180℃)的聚结,还需要更高的含量,据估计,大约加入5%的BCP添加物可以防止动态聚结,而20%时才能产生静态稳定性。实验中PS和PMMA的无规嵌段共聚物作为PS/PVC共混物的增容剂。PMMA与PVC的相容性虽然有限。但具有良好的界面结合。虽然无规和嵌段SMMA共聚物会使共混物颗粒尺寸减小。但是嵌段共聚能更有效地抵制退火中的聚结现象。随机和嵌段共聚物都在韧性方面取得了类似的改进。

在关于工程聚合物嵌段共聚物,ε-己内酰胺共混增容的一个早期研究中,发现了在氯离子封端PSF(PSF)的存在下ε-已内酰胺的阴离子增容会产生一个嵌段共聚物。此嵌段共聚物添加到PA或者是PSF中会产生相容体系。主要重点是通过引入结晶组分改性的PSF可以改善化学和环境应力破裂抵抗性能。由此产生的PSF与PA6之间能达到有用性能的平衡。另一个研究是关于阴离子聚合到氯封端PES,并将其添加到PBS/PA6共混物。分散相的区域尺寸有明显减小。而组合后两个组成部分的Tg略有下降。

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