Kunststoffmischung und Zweck der Mischungsmodifikation

Kunststoffmischung

Tatsächlich sind die meisten Polymer-Polymer-Mischungen thermodynamisch inkompatibel oder halbkompatibel.Das heißt, im Allgemeinen ist die Verträglichkeit von Polymer-Polymer-Blends nicht gut.Um gute physikalische und mechanische Eigenschaften zu erhalten und die Polymer-Polymer-Kompatibilität zu verbessern, ist die Kompatibilisierung ein übliches Mittel.

1. Die physikalische Natur des Kompatibilisierungseffekts

Die physikalische Essenz des Kompatibilisierungseffekts lässt sich in drei Aspekten zusammenfassen:

①Reduzieren Sie die Grenzflächenspannung zwischen Mischkomponenten;

② Verbesserung der Stabilität der Phasenstruktur, so dass die Leistung des gemischten modifizierten Kunststoffs stabil ist;

③ Verbessern Sie die Grenzflächenbindung zwischen Komponenten, die der Übertragung von externen Feldeffekten zwischen Komponenten förderlich ist, und verbessern Sie die Leistung von gemischten modifizierten Kunststoffen.

Damit der Kompatibilisator seine Rolle voll spielen kann, hofft man, dass sich der Kompatibilisator im Grenzflächenbereich ansammelt.Tatsächlich hängt die Verteilung des Kompatibilisierungsmittels im Mischungssystem von vielen Faktoren ab.Zusätzlich zur Kompatibilität hängt es auch mit der Menge und dem Verfahren der Zugabe des Kompatibilisierungsmittels, der Mischausrüstung, den Prozessbedingungen und anderen Faktoren zusammen.

2. Auswahlprinzip des Kompatibilisierungsmittels

Üblicherweise als Kompatibilisierungsmittel verwendete Blockcopolymere, Pfropfcopolymere usw. ist eine Komponente kompatibel oder reagiert mit einer Komponente in der Mischung, und die andere Komponente ist kompatibel oder reagiert mit einer anderen Komponente in der Mischung.Entsprechend dem Unterschied im Mikrophasentrennungsverhalten des Kompatibilisierungsmittels werden die verwendeten Kompatibilisierungsmittel in Kompatibilisierungsmittel vom Mikrophasentrennungstyp und Kompatibilisierungsmittel vom homogenen Typ eingeteilt. Ersteres wird durch Blockcopolymere und Pfropfcopolymere dargestellt, und letzteres schließt statistische Copolymere, funktionalisierte Polymere und Homopolymere ein.

(1) Copolymer Poly(A-co-B) von Polymer Poly(A) und Poly(B) kann als Kompatibilisierungsmittel von Poly(A) und Poly(B) verwendet werden.

(2) Wenn Poly(C) sowohl mit Poly(A) als auch mit Poly(B) kompatibel ist, dann kann Poly(C) direkt als Kompatibilisierungsmittel für beide verwendet werden.

(3) Wenn Poly(C) mit Poly(A) kompatibel ist und seine funktionelle Gruppe mit einer bestimmten funktionellen Gruppe von Poly(B) reagiert, dann kann Poly(C) als Kompatibilisierungsmittel für beide verwendet werden.

3. Kompatibilisierungsmittel für einige häufig verwendete Kunststoffmischsysteme

● PPO/Nylon-6-Legierung: PPO-g-MAH, PS-g-MAH

● PC/ABS-Legierung: ABS, SBS oder SEBS-g-MAH, SMA

● Elastomer-gehärtetes Nylon-6-System: PE, PP, POE, SEBS oder ABS, EPDM-g-MAH

● Styrolbasiertes, elastomergehärtetes PPO: SBS, SEBS oder SIS-g-MAH

● PBT/ABS-Legierung: Acrylat-Copolymer

● Elastomergehärtetes PBT: Acrylatcopolymer, GMA-Pfropfcopolymer

Zweck der Mischmodifikation

1. Verbesserung bestimmter physikalischer und mechanischer Eigenschaften von Kunststoffen und Erweiterung des Anwendungsbereichs

(1) Verbessern Sie die umfassende Leistung von Kunststoffen.Nutzen Sie die Eigenschaften jeder Polymerkomponente, lernen Sie voneinander, beseitigen Sie die Mängel jeder einzelnen Polymerkomponente, bewahren Sie ihre jeweiligen Vorteile und erhalten Sie ein Polymermaterial mit hervorragenden umfassenden Eigenschaften.Beispielsweise behält das Mischen von Polypropylen und Polyethylen nicht nur die Vorteile der hohen Zugfestigkeit, der hohen Druckfestigkeit von Polypropylen und der hohen Schlagfestigkeit von Polyethylen bei, sondern überwindet auch die Nachteile der schlechten Schlagfestigkeit und Spannungsrissbeständigkeit von Polypropylen.

(2) Verbesserung der Kunststoffzähigkeit (Verbesserung der Schlagfestigkeit).Eine kleine Menge eines bestimmten Polymers kann als Modifikator für ein anderes Polymer verwendet werden, um einen signifikanten Modifikationseffekt zu erzielen.Gummierte Kunststoffe sind das typischste Beispiel. Beispielsweise haben PVC/Gummi, PP/Gummi und andere Mischsysteme eine gute Schlagfestigkeit;Ein weiteres Beispiel ist das PA/PE-Mischsystem, das die Hygroskopizität von PA stark reduziert und die Schlagfestigkeit bei niedriger Temperatur verbessert.

(3) Verbesserung der Hitzebeständigkeit von Kunststoffen.Die thermische Verformungstemperatur der meisten Kunststoffe ist nicht hoch, und für einige Teile, die bei einer bestimmten Temperatur arbeiten, sind Allzweckkunststoffe nicht geeignet.Durch Mischen mit Kunststoffen mit guter Hitzebeständigkeit kann seine Hitzebeständigkeit verbessert werden.

(4) Reduzieren Sie die Wasseraufnahme und verbessern Sie die Dimensionsstabilität des Produkts.Wenn die Wasserabsorptionsrate von PA hoch ist, kann es leicht zu einer Größenänderung des Produkts kommen, und das PA/PE-Mischsystem verringert die Wasserabsorptionsrate von PA erheblich.

(5) Verbesserung der Spannungsrissbildungsleistung.Wie Modifizieren von PC mit PE, Modifizieren von PC mit ABS usw.

(6) Verbesserung anderer physikalischer und mechanischer Eigenschaften.Wie Verschleißfestigkeit, Luftdichtheit, Witterungsbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit (Lösungsmittelbeständigkeit), Dämpfung, Haftung, Biokompatibilität usw.

2. Verbessern Sie die Fließfähigkeit der Schmelze und verbessern Sie die Formleistung

Beispielsweise werden auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrtwissenschaft hochtemperaturbeständige Kunststoffe benötigt, und viele hochtemperaturbeständige Kunststoffe sind aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts und ihrer schlechten Schmelzfließfähigkeit schwierig zu formen und zu verarbeiten.Blending-Technologie kann dieses Problem lösen.Beispielsweise ist Polyimid (PI) feuerfest und unlöslich, und es kann leicht injiziert werden, indem es mit Polyphenylensulfid (PPS) mit guter Fließfähigkeit gemischt wird.

Da beide Kunststoffe eine gute Wärmebeständigkeit aufweisen, sind ihre Mischungen immer noch ausgezeichnete Hochtemperaturmaterialien.Das Mischen von PS in Polyphenylenoxid (PPO) und ABS in PC kann die Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit verbessern.Bei Hart-PVC ist es oft notwendig, CPE, ACR und andere Harze hinzuzufügen, um seine Verarbeitbarkeit zu verbessern.Darüber hinaus kann das Kristallisationsverhalten von kristallinen Polymeren auch durch Blending gesteuert werden.

3. Kunststoffe mit bestimmten besonderen Eigenschaften ausstatten und neue Kunststofflegierungsmaterialien herstellen

Zur Herstellung flammwidriger Kunststofflegierungen kann es mit halogenhaltigen flammwidrigen Polymeren abgemischt werden.Zum Beispiel kann die Zugabe von PS, ABS, Polyoxymethylen usw. zu PVC, chloriertem PE, Polyphenylenether und Polyphenylensulfid die Flammbeständigkeit verbessern.Die Leitfähigkeit von Kunststoffen ist gering.Bei einigen Materialien, die Leitfähigkeit und Antistatik erfordern, können sie mit leitfähigen Polymeren gemischt werden, um Kunststoffmaterialien mit antistatischen, leitfähigen und elektromagnetischen Abschirmungsfunktionen herzustellen Zu Erfüllen Sie die Anforderungen der Elektronik-, Haushaltsgeräte-, Kommunikations-, Militär- und anderer Branchen.

Um dekorative Kunststoffe mit Perlglanz herzustellen, können unterschiedliche Polymere mit großen Unterschieden in den optischen Eigenschaften gemischt werden, wie zum Beispiel durch Zugabe von Polymethylmethacrylat zu PC, und Produkte mit Perlglanz erhalten werden.Unter Ausnutzung der Schmierfähigkeit von Silikonharz kann es mit vielen Polymeren gemischt werden, um Polymermaterialien mit guten selbstschmierenden Eigenschaften zu erhalten.

Die beiden Harze mit unterschiedlicher Zugfestigkeit und schlechter Mischbarkeit werden gemischt und geschäumt, um ein mehrschichtiges, poröses Material mit schöner natürlicher Holzmaserung herzustellen, das anstelle von Holz verwendet werden kann.

4. Reduzieren Sie die Materialkosten und verbessern Sie den wirtschaftlichen Nutzen

Bei einigen leistungsstarken, aber teuren technischen Kunststoffen kann das Mischen mit billigen Allzweckkunststoffen die Materialkosten senken und die Formverarbeitbarkeit verbessern, ohne die Verwendungsbedingungen zu beeinträchtigen.Beispielsweise kann nach dem Hinzufügen von ABS und SAN zu PC und PSF die Leistung verbessert und die Materialkosten gesenkt werden.

5. Recycling von Polymerabfällen zur Verringerung der Umweltverschmutzung

Mischtechnologie kann auch verwendet werden, um Kunststoffabfälle zu recyceln, Ressourcen zu sparen und die Umweltverschmutzung zu reduzieren.

Zusamenfassend, Durch Mischmodifikationen kann die Gesamtleistung von Kunststoffen verbessert, die Kunststoffvielfalt mit relativ geringen Investitionen erhöht, die Verwendung von Kunststoffen erweitert und die Kunststoffkosten gesenkt werden. Realisieren Sie die hohe Leistung, Verfeinerung, Funktionalisierung, Spezialisierung und Serialisierung von Kunststoffen und fördern Sie die Entwicklung der Kunststoffindustrie und der Polymermaterialindustrie. Gleichzeitig fördert es auch die Entwicklung von High-Tech-Industrien wie Automobile, Elektronik, Elektrogeräte, Haushaltsgeräte, Kommunikation, Militär und Luft- und Raumfahrt.