添加嵌段共聚物改善增容

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所屬分類:高分子文章

與共混物組分中的嵌段相同(或類似)的嵌段共聚物,可用于增容混合。該嵌段共聚物將集中在界面并且能改善相之間的附著力,如下圖所示的。

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將PS/乙烯-丁烯/PS(SEBS)ABA嵌段共聚物添加到PS和聚烯烴(PP,PE)中。

PS/聚烯烴共混物較差的力學性能可以隨著低水平的SEBS嵌段共聚物的添加而顯著地改善。SEBS添加于LDPE或HDPE/PS共混體系使得分散相的顆粒尺寸大大地減少,有研究者將SEBS添加于HDPE/PS和HDPE/PS/PPO共混物中,發現會使缺口的沖擊強度和斷袋伸長率大幅增加。PS/PPO的共混是一個相容的系統,從而可以視為是在HDPE/PS共混物中對PS相的改性。

SEBS BCPs在間規PS(SPS)/HDPE共混物中可以產生一個良好的界面黏結力和精細的分散。然而與PS/HDPE/SEBS的共混物相反沒有觀察到力學性能的改善。這是由于sPS在界面的結品,造成了SEBSPS嵌段SPS域中分離出來,因此不能由顯微鏡觀測來確認黏附性。PP/PS共混物與聚(PS-β-丁二烯-β-PS)(SBS BCP)的加人減少了分散的PS顆粒域的大小,并改善了界面黏結力。缺口韌性也得到改善,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會具有良好的抗沖擊強度,但當LDPE(LDPE)與PE混合時只有輕微的改善。HDPE/HIPS共混物在有和沒有SB嵌段共聚物增容情況下,其抗沖擊強度如下圖所示。該增容可以將沖擊強度進行函數相加。將聚(PS-P-異戊二烯-β-PS)(SIS)嵌段共聚物,SBS嵌段共聚物和無規共聚物SBR分別用于與PP/PS共混物的增容并將結果進行比較。所有結果都顯示了PP/PS的分散性得到改善,然而只有SIS和SBS的BCPs在韌性和沖擊強度方面具有顯著的提高。將一個經ε-已內酰胺陰離子聚合到一種異氰酸酯終止的氫化聚丁二烯得到的聚合物制備出來的氫化聚丁二烯-PA6嵌段聚合物在LDPE/PA6中進行了研究。該嵌段共聚物可以使PA6精細分散在80/20 LDPE/PA6的共混物中使粒子尺寸呈數量級的幅度減小。

添加嵌段共聚物改善增容

HDPE/高抗沖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混合物中組成成分在力學性能方面都有改進。

將聚(PS-β-PMMA)加入到PS/PMMA(70/30)共混物并且通過光散射和透射電子顯微鏡觀察其顆粒大小,可以看到PMMA顆粒有顯著的減小。即使只有1%的嵌段共聚物。為防止在退火溫度(180℃)的聚結,還需要更高的含量,據估計,大約加入5%的BCP添加物可以防止動態聚結,而20%時才能產生靜態穩定性。實驗中PS和PMMA的無規嵌段共聚物作為PS/PVC共混物的增容劑。PMMA與PVC的相容性雖然有限。但具有良好的界面結合。雖然無規和嵌段SMMA共聚物會使共混物顆粒尺寸減小。但是嵌段共聚能更有效地抵制退火中的聚結現象。隨機和嵌段共聚物都在韌性方面取得了類似的改進。

在關于工程聚合物嵌段共聚物,ε-己內酰胺共混增容的一個早期研究中,發現了在氯離子封端PSF(PSF)的存在下ε-已內酰胺的陰離子增容會產生一個嵌段共聚物。此嵌段共聚物添加到PA或者是PSF中會產生相容體系。主要重點是通過引入結晶組分改性的PSF可以改善化學和環境應力破裂抵抗性能。由此產生的PSF與PA6之間能達到有用性能的平衡。另一個研究是關于陰離子聚合到氯封端PES,并將其添加到PBS/PA6共混物。分散相的區域尺寸有明顯減小。而組合后兩個組成部分的Tg略有下降。

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