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只有符合市場需求的相容劑才有意義!四種相容

時間:2019-11-17 10:00 閱讀:2536 來源:互聯(lián)網(wǎng)

四種相容劑的最新應(yīng)用作簡單的介紹:

image (164).jpg
相容劑分類

 

一.PC/ABSPA/ ABSPBT /ABS合金相容劑

ABS樹脂已被廣泛用于工程塑料合金,如PC/ABSPA/ ABSPBT /ABS 等,這些合金可以提高ABS特定材料缺陷。然而,結(jié)晶塑料如PAPBT不與ABS相容。獲得工業(yè)上有用的合金,最優(yōu)反應(yīng)型增容劑及其反應(yīng)控制的選擇是很重要的。

DENKA電氣化學(xué)工業(yè)株式會社開發(fā)的IP相容劑能夠很好的解決ABSPA(或PBT)的相容缺陷。下面是IP的結(jié)構(gòu)式:

image (165).jpg

IP的分子

我們再來看看ABS的結(jié)構(gòu)式:

image (166).jpg
ABS的分子式

由以上兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式看出:ABSIP結(jié)構(gòu)式相似性較大;根據(jù)相似相容原則,IPABSASASAN相容性很好。

image (167).jpg

IP和PA、PC、PBT的反應(yīng)機(jī)理

 

在官能團(tuán)方面,IP具有酸酐基團(tuán),能夠和PA的氨基(或PCPBT的羥基)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。通常情況下,該接枝共聚反應(yīng)在擠出過程中進(jìn)行。

案例分析:

image (168).jpg

 

PA6為例:IPPA6擠出反應(yīng)得到IP接枝PA6共聚物。

image (169).jpg

 

不含馬來酸酐相容劑/PA6=35/65(左)、IP相容劑(含馬來酸酐)/PA6=35/65(右),來源:DENKA電氣化學(xué)工業(yè)株式會社

由上圖所示:含有馬來酸酐的相容劑和PA6的分散效果比不含有馬來酸酐的相容劑好很多。另外,IP耐熱性能好(Tg=196℃),能夠改善ABSASA的耐熱性能。


二.PPO/PA合金相容劑

 

 

PPO具有其他工程塑料無法比擬的性能優(yōu)勢,主要有:耐溶劑、阻燃性能好、尺寸穩(wěn)定、比重最輕、吸水最小、介電強(qiáng)度最高、高耐熱等。但是,PPO的熔融流動性差,熱塑加工困難。幾乎不能單獨進(jìn)行擠出和注塑加工。市場上應(yīng)用的PPO絕大部分都進(jìn)行了改性,其中PPO/PA合金是PPO改性的主要方法之一。

PPO/PA合金綜合了兩者的優(yōu)勢,PPO/PA合金力學(xué)性能優(yōu)異、比重輕、耐水解、高耐熱、電性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定、加工穩(wěn)定。但是PPOPA不相容!

 

 

PPO接枝馬來酸酐反應(yīng)增容的化學(xué)機(jī)理

PPO接枝馬來酸酐可以給PPOPA增容:酸酐基團(tuán)和PA的酰胺基反應(yīng),所生成的大分子接枝物均勻的分散到兩相界面上,起到反應(yīng)增容的作用。

image (180).jpg

 

不同MAH-g-PPO含量對應(yīng)合金的分散情況

如上表所示:1MAH-g-PPO能夠明顯改善PPO/PA 合金的分散情況;2)當(dāng)MAH-g-PPO的含量達(dá)到10%以上,繼續(xù)添加MAH-g-PPO改善效果不明顯。

三.PC/ABS合金

 

PC/ABS合金是市場上目前應(yīng)用最多的塑料合金之一。在PC/ABS中加入色母,如果選用色母載體不良,產(chǎn)品易出現(xiàn)銀絲、麻點等缺陷:

image (172).jpg
低粘度酸化的聚乙烯蠟色母載體易造成PC降解

 

image (173).jpg
高粘度ABS色母載體致色粉難分散

 

佳易容推出了一款色母載體:EMI-100 EMI-100的分散機(jī)理為:EMI-100通過浸潤、包覆作用分布在色粉的表面,減小色粉微粒之間的作用力;從而避免色粉的分布不均缺陷。

EMI-100浸潤性、高流動性、相容性保證了PC/ABS色母優(yōu)異的分散性和無遷移析出現(xiàn)象。

image (174).jpg

 

EMI-100的分散機(jī)理

表1:PE蠟、SANEMI-100的黑度L值

 

樣品

PE

50%炭黑)

市售SAN

(30%炭黑)

EMI-100

(40%炭黑)

黑度L

26.8

27.7

26.9

注:PE蠟、SANEMI-100載體炭黑母粒的添加量分別為1%1.7%1.3%

 

佳易容推出的40%炭黑濃度的EMI-100載體色母在相同0.5%炭黑濃度時的L值明顯低于普通的SAN載體的色母,與PE蠟載體的相當(dāng)。

image (175).jpg

 

從左至右分別是:EMI-100POE(不含EBS),SANPE臘,POEEBS

上圖可以看出:除了EMI-100,其他色母載體要不會有銀絲,要不出現(xiàn)麻點。


四.基于相容化技術(shù)的有機(jī)改性硅氧烷

 

聚二甲基硅氧烷俗稱硅酮,簡稱PDMS,是一種疏水類的有機(jī)硅物料。硅酮無色無味,廣泛用作潤滑油、防振油、絕緣油、消泡劑、脫模劑等。

image (176).jpg

 

PDMS分子式

PDMS分子式看出:該物質(zhì)由無機(jī)主鏈和有機(jī)側(cè)鏈組成;沒有極性的甲基官能團(tuán)包覆在有極性的硅氧主鏈周圍,這樣使得PDMS分子間作用力很小。

image (177).jpg
氧硅鍵(左)和碳碳鍵(右)

與碳碳鍵相比,硅氧鍵的鍵長更大,鍵角更大,旋轉(zhuǎn)能量更低;故硅氧鍵具有良好的流動性和較低的玻璃化溫度。

表2:Si鍵和C鍵鍵能比較

Si Bond

Bond Energy (KJ/mol)

C Bond

Bond Energy (KJ/mol)

Si-O

451

C-C

345

Si-C

318

C-O

357

Si-H

318

C-H

418

 

PDMS主鏈Si-O鍵能量高,這使得它具有突出的耐熱性能。

PDMS將有機(jī)側(cè)鏈和無機(jī)主鏈結(jié)合起來,又具有以上優(yōu)良的性能;故廣泛應(yīng)用于潤滑油、防振油、絕緣油、消泡劑、脫模劑等。

然而,PDMS也有不足之處:和樹脂相容性差,具體表現(xiàn)為在加工過程中PDMS分布不均,在應(yīng)用過程中會有遷移、發(fā)粘和印刷不良等問題。

 

贏創(chuàng)開發(fā)了有機(jī)改性硅氧烷(OSMTEGOMER®,分子結(jié)構(gòu)示意圖如下:

image (178).jpg

 

有機(jī)改性硅氧烷(OSM)分子結(jié)構(gòu)示意圖

PDSM主鏈保證了高的表面活性,有機(jī)側(cè)鏈能夠保證和高分子樹脂有良好的相容性。其中有機(jī)側(cè)鏈R包括:烷基、聚酯、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、羥烷基、氨基烷基。

image (179).jpg

 

有機(jī)改性硅氧烷(OSM)的錨固效應(yīng)

有機(jī)鏈段可以達(dá)到以下效果:

1OMS和聚合物的的連接確保強(qiáng)大的錨固效果;

2)可以避免遷移到零件和模具表面;

3)避免硅油聚集形成斑點,導(dǎo)致嚴(yán)重缺陷。

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