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塑料为何离不开相容剂?相容剂又有哪些呢?

2016-07-26 艾邦高分子

相容剂又称增容剂,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。广泛应用于塑料合金、聚合物改性、回收废塑料、填料与塑料的偶联、极性树脂的增韧、改善塑料的性能。


1. 为什么要加入相容剂?


通俗来讲就像两个毫无相干的人,如A与C,如何能拉到一起?其中,可能需要一个“连接载体”B,而B与A关系不错,与C的关系也不错。因此通过B,A与C就能认识并成为好朋友。因此,相容剂也像一座桥,连接没有关联的两座“岛屿”。


图 1 连接之桥

 

回到高分子领域,简而言之,就是在制造高分子合金时,如果两种材料是不相容的,我们可以加入第三种成分,它既可以和第一种材料相容,又能与第二种材料相容,我们称之为相容剂,它是相容化技术的关键。


2. 相容剂的作用


相容剂的主要作用:

  • 降低两种聚合物之间的表面张力,促进相的分散,阻止分散相的联并;

  • 增加界面层的厚度,增加相间的粘结力,改善热稳定性,增加应力传递效率;

  • 降低分散相的粒径,形成稳定相结构,为材料提供均一稳定的性能。

因此,在添加相容剂后,对于原本不相容的体系导致缺口冲击性能上的劣化,可以得到明显的改善。


图 2 多功能相容剂(源于上海圆原高分子)


3. 相容剂的种类


相容剂的分类可以分为非反应型与反应型。非反应型相容剂一般为共聚物,可以是嵌段共聚物,也可以是接枝共聚物或无规共聚物;反应型相容剂反应型相容剂是一种同非极性高分子主链Pc及活性基团(如羟基、环氧基组成,多为无规的)组成的聚合物。

其中相容剂的品种可分为:环状酸酐型(MAH)、羧酸型、环氧型、恶唑啉型、酰亚胺型、低分子型、异氰酸酯型。

因此,常见的相容剂:LFT专用相容剂、PP改性相容剂、PA/PP合金相容剂、尼龙增韧相容剂、聚酯相容剂、PC/ABS增韧相容剂、多功能化PPO相容剂等

这些相容剂的基体树脂一般有:均聚PP、LDPE、嵌段共聚PP、POE/EPDM、POE、EVA、SEBS、PS弹性体嵌段等等。

下面我们就看看这些相容剂具体的特点:

1.LFT专用相容剂

在长玻纤增强塑料的生产中,玻纤与原料是否能更好的浸润决定了其粒子的性能好坏。并且能减少粒子的毛刺、拖尾、开裂及大幅度提高生产效率。


图  LFT专用相容剂A018(图 源于上海源于高分子)

2.尼龙相容剂

以PA/PP为例,添加相容剂后使得作为分散相的PA,粒径更加的小,两相界面模糊化,界面的结合力增强。在宏观上的体现就是力学性能的优化。


图  尼龙增韧相容剂E058T(图 源于上海源于高分子)

3.PC/ABS增韧相容剂

添加PC/ABS增韧相容剂,可以提供合金的韧性,并提高合金的综合性能。


图 PC/ABS增韧相容剂D038(图 源于上海源于高分子)

4.PBT/PET增韧相容剂

可以提高聚酯的相容剂,增加界面结合力,提高合金的韧性等。


图 PBT/PET增韧相容剂E088(图 源于上海源于高分子)

5.苯乙烯类相容剂

可以提高弹性体包胶或粘接体系的综合性能,提高其韧性。


图 8-苯乙烯类相容剂BT001(图 源于上海源于高分子)

特别值得注意的是应用于极性树脂的增韧。比如说,热塑性弹性体,具有良好的柔软性、高弹性和低温性能,添加一定量的相容剂可以作为PP、PE、PS、PA、PC等塑料的增韧剂。而相容剂正是这些增韧剂的最关键性的“核”、“壳”相容作用。

如EPDM接枝MAH增韧剂,可在-45℃的温度下,保持优良的物理性能和坚韧性能。一般用量5%-10%。


图  功能化PPO相容剂

上海圆原高分子成立于2003年,至今已有13年的时间,是一家专业做相容剂的企业。小编有幸到上海圆原高分子材料科技有限公司参观学习,收获颇丰,所以今天特意与大家分享相关的信息。

更多的相容剂问题,感兴趣的朋友可以在8月5号在南京长玻纤会议向圆原高分子的陈总咨询。比如:相容剂低气味、少黑点,如何解决树脂相容性问题,LFT专用相容剂的问题……


第一届长玻纤增强塑料技术与应用研讨会

时间

议题/嘉宾

9:00~9:10

开场介绍

深圳市艾邦高分子科技有限公司  江耀贵  创始人

9:10~9:35

LFT发展以及以及国家标准的最新动态

南京聚隆科技股份有限公司  李兰军博士

9:45~10:15

长玻纤模头分类以及选择以及挤出生产线介绍

南京创博机械设备有限公司总经理  李东生

10:15~10:45

上午茶歇

10:45~11:10

LFT工艺玻璃纤维的选择及其工艺过程常见问题的解决方案

欧文斯科宁亚太研发中心热塑性复合材料研发经理  谢孝勋

11:10~11:35

模流与结构CAE联合仿真实现塑件轻量化  新科益系统与咨询(上海)有限公司技术经理  翟建兴  

11:35~12:00

长纤维增强PP在汽车无痕迹仪表板上应用与实现

上海纳岩新材料科技有限公司  技术总监 孙洲瑜

12:00~13:45

午餐

13:45~14:15

on the direct way to profitability --    injection molding compounder

如何直接盈利--注塑混炼技术

克劳斯玛菲产品技术经理  Stefan  Fenske

14:15~14:45

相容剂在长玻纤增强塑料中的应用

佳易容相容剂江苏有限公司

14:45~15:15

下午茶歇

15:15~15:45

长玻纤增强塑料专用PP国产化动态

中石化扬子石化  屠博士

15:45~16:15

PP长玻纤CAE模拟及应用

南京聚隆科技股份有限公司  邓军

16:15~16:40

CRPP系列(可控流变降解剂)在热塑性玻纤、长纤、高纤、PP回收中应用

上海纽宝丽化工有限公司  肖国梁

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