塑料共混增容与共混改性目的
发布时间：2022-12-09
一、塑料共混增容
实际上，绝大多数的聚合物-聚合物共混体系是热力学非相容体系或者是半相容体系。也就是说，一般来讲，聚合物-聚合物共混体系的相容性不好。为了获得良好的物理力学性能，提高聚合物-聚合物的相容性，增容是常用的手段。
1、增容作用的物理本质
增容作用的物理本质，概括起来有三个方面：①、降低共混组分间界面张力；②、提高相结构的稳定性，从而使共混改性塑料的性能稳定；③、改进组分间的界面黏结，有利于外场作用在组分间传递，提高共混改性塑料的性能。为了使增容剂充分发挥作用，希望增容剂聚集于界面区，实际上，增容剂在共混体系中的分布情况与许多因素有关。除了相容性外，还与增容剂的加入量、加入方式，共混设备、工艺条件等因素有关。
2、增容剂的选择原则
常用嵌段共聚物、 接枝共聚物等作为增容剂，一段组分与共混物中的一种组分相容或反应，另一段组分与共混物中另一种组分相容或反应。根据增容剂的微相分离行为的差别，所用的增容剂分为微相分离型增容剂和均相型增容剂，前者以嵌段共聚物和接枝共聚物为代表，后者包括无规共聚物、官能化聚合物和均聚物。
（1）聚合物 Poly（A）与 Poly（B）的共聚物Poly（A-co-B）可作为 Poly（A）与 Poly（B）的增容剂。
（2）如果 Poly（C）与Poly（A）和 Poly（B）同时相容，则Poly（C）可直接作为两者的增容剂。
（3）如果 Poly（C）与 Poly（A）相容，同时其官能团与 Poly（B）的某种官能团产生某种反应，则Poly（C）可作为两者的增容剂。
3、一些常用塑料共混体系的增容剂
● PPO / 尼龙 6 合金：PPO-g-MAH、PS-g-MAH
● PC / ABS 合金：ABS、SBS 或 SEBS-g-MAH、SMA
● 弹性体增韧尼龙 6 体系：PE、PP、POE、SEBS 或 ABS、 EPDM-g-MAH
● 苯乙烯系弹性体增韧 PPO：SBS、SEBS 或 SIS-g-MAH
● PBT / ABS 合金：丙烯酸酯类共聚物
● 弹性体增韧 PBT：丙烯酸酯类共聚物、GMA 接枝共聚物
二、塑料共混改性的目的
1、改善塑料的某些物理力学性能，扩大应用范围
（1）提高塑料的综合性能。利用各聚合物组分的性能，取长补短，消除各单一聚合物组分性能上的缺点，保持各自的优点，获得综合性能优异的聚合物材料。如聚丙烯与聚乙烯共混，既保持了聚丙烯拉伸强度、压缩强度高和聚乙烯的冲击强度高的优点，又克服了聚丙烯冲击强度和耐应力开裂差的缺点。
（2）改善塑料韧性（提高抗冲击性）。使用少量的某一聚合物可作为另一聚合物的改性剂，以获得显著的改性效果。橡胶增韧塑料是最典型的例子，例如 PVC / 橡胶、PP / 橡胶等共混体系均具有良好的抗冲击性能；又如 PA / PE 共混体系大大降低了 PA 的吸湿性，并提高了低温下的冲击强度。
（3）提高塑料的耐热性。大多数塑料的热变形温度都不高，对于一些在一定温度下工作的部件来讲，通用塑料就难以胜任。通过与耐热性好的塑料共混，则可以改善其耐热性。
（4）降低吸水率，提高制品尺寸稳定性。如 PA 的吸水率较大，易引起制品的尺寸变化，PA / PE 共混体系则大大降低了 PA 的吸水率。
（5）改善应力开裂性能。如用 PE 改性 PC，用 ABS 改性 PC 等。
（6）改善其他物理力学性能。如耐磨性、气密性、耐候性、耐化学药品性（耐溶剂性）、阻尼性、粘接性、生物相容性等。
2、改善熔体流动性，提高成型加工性能
如宇航科学领域需要耐高温的塑料，而许多耐高温的塑料因熔点高，熔体流动性差，难成型加工，采用共混技术可解决这一问题。如聚酰亚胺（PI）难熔难溶， 将其与流动性良好的聚苯硫醚（PPS）共混，就能方便地进行注射。
由于两种塑料均有很好的耐热性，它们的共混物仍是极好的耐高温材料。在聚苯醚（PPO）中混入 PS，在 PC 中混入 ABS 可改善流动性，提高加工性。对硬质 PVC 常需掺入 CPE、ACR 等树脂来改善其加工性。另外，通过共混还可以控制结晶聚合物的结晶行为。
3、赋予塑料某些特殊性能，制备新型的塑料合金材料
制备阻燃塑料合金，可与含卤素等耐燃聚合物共混，如将 PS、ABS、聚甲醛等加入 PVC、氯化 PE、聚苯醚、聚苯硫醚，可提高其耐燃性。塑料的导电性小，对一些要求导电和防静电的材料，可以与导电聚合物共混，制得具有抗静电、导电和电磁屏蔽功能的塑料材料，以满足电子、家电、通信、军事等行业的要求。
为制备具有珍珠光泽的装饰塑料，可将光学性能差异较大的不同种聚合物共混，如在 PC 中加入聚甲基丙烯酸甲酯，就能得到具有珍珠光泽的制品。利用硅树脂的润滑性，与许多聚合物共混可获得自润滑性良好的聚合物材料。
将拉伸强度相差悬殊、混溶性差的两种树脂共混后发泡，可制成多层、多孔材料，并有美观的自然木纹，可替代木材使用。
4、降低材料的成本，提高经济效益
对某些性能卓越但价格昂贵的工程塑料，可通过与价格低廉的通用塑料共混， 在不影响使用条件下，既降低了材料的成本，又改善了成型加工性。如 PC、PSF 等加入 ABS 和 SAN 后，即可改善性能，又能降低材料成本。
5、回收利用废弃聚合物材料，减少环境污染
共混技术还可以用于废弃塑料的回收，节约资源，减少环境污染。总之，通过共混改性，可以提高塑料的综合性能，在投资相对低的情况下增加塑料的品种，扩大塑料的用途，降低塑料的成本，实现塑料的高性能化、精细化、功能化、专用化和系列化，促进塑料产业以及高分子材料产业的发展，同时也促进了汽车、电子、电气、家电、 通信、军事、航空航天等高技术工业的发展。
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