1、塑料共混改性粒料的配制塑料共混改性粒料的配制陈枝晴陈枝晴湖南科技职业学院湖南科技职业学院12 学习要点 1.1.塑料共混改性的目的和方法技术；塑料共混改性的目的和方法技术；2.2.塑料共混改性发展概况；塑料共混改性发展概况；3.3.塑料共混改性基本原理；塑料共混改性基本原理；4.4.塑料共混物的配方设计要点；塑料共混物的配方设计要点；5.5.商品塑料共混物的开发与制备；商品塑料共混物的开发与制备；6.6.塑料与橡胶的共混；塑料与橡胶的共混；7.7.塑料合金；塑料合金；8.8.PP/PSPP/PS共混材料的制备共混材料的制备;9.9.综合项目二；综合项目二；3一、塑料共混改性的目的和方法一、塑料
2、共混改性的目的和方法41.1.共混改性的基本概念共混改性的基本概念p 聚合物共混聚合物共混（Ploymer blend）是指将两种或两种以上的塑料、橡胶以及助剂在一定工艺条件下进行机械掺混，机械掺混，形成一种力学、热学、光学及其它性能得到改进的均匀均匀的聚合物体系聚合物体系。这种混合过程称为聚合物的共混改性，共混改性，所得到的新的聚合物体系称为聚合物共混物聚合物共混物。p聚合物共混物(或共混改性)通常都是以一种聚合物为基体，掺混另一种或多种小组分的聚合物，以后者改性前者。共混物中各聚合物组份之间组份之间主要是物理结合物理结合，因此聚合物共混物与共聚高分子是有区别的。5p但是，共混物不同聚合物大
3、分子之间难免有少量的化学键少量的化学键存在。例如：例如：在强剪切力作用下的熔融混炼过程中，可能由于剪切作用使得大分子断裂，产生大分子自由基大分子自由基，从而形成少量嵌段或接枝共聚物。此外，进来为强化参与共混物聚合物组分之间的界面粘接而采用的反应增容反应增容措施，也必然在组分之间引入化学键。p聚合物共混物是一个多组分体系。多组分体系。在此多组分聚合物体系中，各组分始终以自身聚合物的形式存在。各组分始终以自身聚合物的形式存在。在显微镜下观察可以发现其具有类似金属合金的相结构(即宏观不分离，微观非均即宏观不分离，微观非均相结构相结构)，故聚合物共混物通常又称聚合物合金聚合物合金或高分子合金高分子合金
4、。6p高分子合金（高分子合金（Polymer alloyPolymer alloy）在科学研究领域中，大多把具有良好的相容性具有良好的相容性的多组分聚多组分聚合物体系合物体系称为聚合物合金，聚合物合金，其形态结构应为均相或微观非均相。一般认为，那些相容性不很好，形态结构呈亚微观非均相或宏观相分离的聚合物共混物不属于高分子合金之列；另一方面，高分子合金却可包含嵌段和接枝共聚物，因为他们具有可明显区分的高分子链（组分），并且一般不呈现宏观的相分离。7p高分子合金（高分子合金（Polymer alloyPolymer alloy）利用物理共混或化学接枝的方法，对现有的塑料进行改性，使之实现高性能化、
5、功能化、专用化。说白了就是取长补短。树脂树脂1+1+树脂树脂2+2+相容剂相容剂n正如金属合金具有单一金属无法比拟的优异性能一样，聚合物合金也同样具有单一聚合物难以具备的优异性能。常见的合金：常见的合金：PC/ABS PC/ABS、PBT/PAPBT/PA、PBT/PCPBT/PC、PA/PPPA/PP8 当前，聚合物共混改性共混改性已成为高分子材料科学及工程中最活跃最活跃的领域之一，已被广泛广泛用于塑料、橡胶工业用于塑料、橡胶工业中。9p聚合物共混体系的类型聚合物共混体系的类型 塑料与塑料塑料与塑料的共混、塑料与橡胶塑料与橡胶的共混、橡胶与橡胶橡胶与橡胶的共混、橡胶与塑料橡胶与塑料的共混等四
6、种类型。前两种是塑性材料称为塑料共混物，常被称为高分子合金或塑料合金；后两种是弹性材料，称为橡胶共混物，在橡胶工业中多称为并用胶.从热力学角度出发，聚合物共混物中有两种类型：两两个组分能在分子水平上互相混合而形成均相体系；个组分能在分子水平上互相混合而形成均相体系；不能达到分子水平的混合，两个组分分别自成一相，共混物为非均两个组分分别自成一相，共混物为非均相体系。相体系。这两种共混物的聚集态结构具有不同的相形态特征，而赋予它们不同的物理机械特性。10p 均衡各聚合物组分的性能以改善材料的综合性能均衡各聚合物组分的性能以改善材料的综合性能 例如：例如：将PP与PE共混，制得的PP/PE共混物共混
7、物克服了聚丙烯冲击强度低、耐应力开裂性能差的缺点，保持了聚丙烯较高的拉伸强度、抗压强度和聚乙烯的高冲击强度的优点。2.2.塑料共混改性的目的塑料共混改性的目的11p将量小的一聚合物作为另一聚合物的改性剂，以获得显著的将量小的一聚合物作为另一聚合物的改性剂，以获得显著的改性效果改性效果在PS、RPVC中加入1020的丁腈橡胶（NBR）或CPE或EVA等，可使冲击强度大幅度提高；在PC中加入PE或ABS，可改善PC的应力开裂性能；在PVC、PA、PC中加入橡胶、PE或嵌段共聚物，可降低缺口敏感性。12p改善聚合物的加工性能改善聚合物的加工性能难熔融、难溶解的聚酰亚胺(PI)与少量的熔融流动性良好的
8、PPS共混后即可很容易地实现注射成型。在PPO中混入PS，或者在PC中混入ABS，均可改善流动性，提高加工性。对硬质PVC，常加入CPE、ACR等来改善其加工性。p制备具有特殊性能的聚合物材料制备具有特殊性能的聚合物材料塑料阻燃合金：在PS、ABS、POM中混入PVC、CPE、PPO或PPS，可提高合金阻燃性。珍珠光彩制品：在PC中混入PMMA。13p降低成本或提高性价比降低成本或提高性价比工程塑料和聚烯烃的共混改性。在PC、PSF中混入ABS或SAN后，既可改善性能，又可降低成本。p废旧塑料回收废旧塑料回收 废旧聚合物的回收是必须解决的世界性难题，废旧高分子材料的复合回收是主要途径之一，也是
9、很有发展潜力的一条途径，不同的废弃物共混回收已经被证明是可行的提高回收制品性能的方法。14(1)(1)物理共混物理共混：又分机械共混机械共混和溶液共混溶液共混p机械共混：机械共混：不同种类的聚合物通过混合或混炼设备，在软化或熔融状态下实现进行机械混合得到共混高聚物的方法。分为干粉共混干粉共混和熔融共混熔融共混两种方法。3.3.塑料共混改性的方法与技术塑料共混改性的方法与技术p干粉共混干粉共混将两种或两种以上不同品种聚合物粉末加以混合，混合后的共混物仍为粉料。干粉共混的同时，可加入必要的各种助剂(如增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填充剂等)。聚合物粉料的粒径大小、分布、密度均有要求。干粉混合分散
10、效果较差，分散效果较差，常作为融熔共混的初混过程。1516p熔融共混熔融共混 将聚合物各组分在熔融状态熔融状态下(即粘流流温度以上)用各种混炼设备加以混合，获得混合分散均匀的共混物熔体，经冷却、粉碎或粒化的方法。为增加共混效果，有时先进行干粉混合，作为熔融共混法中的初混合。熔融共混法由于共混物料处在熔融状态熔融状态下，各种聚合物分子之间的扩散和对流较为强烈，共混合效果明显高于其它方混合效果明显高于其它方法。法。在混炼设备的强剪切力的作用下，有时会导致一部分聚合物分子降解并生成接枝或嵌段共聚物，可促进聚合物分子之间的相容。熔融共混流程要求：各组分工艺温度、粘度、弹性模量均相近。各组分工艺温度、粘
11、度、弹性模量均相近。共混设备16例如：例如：将PC、PA6置于100鼓风烘箱中干燥6h，增容剂在80下干燥6h，然后将其按一定质量配比，以PC为基体，PA6的固定用量为20%，用双螺杆挤出机熔融共混，挤出物料切粒后在100下干燥8h以上备用。17p溶液共混：溶液共混：将共混聚合物各组分溶于溶剂中搅拌混合均匀，然后加热驱除溶剂。例如：例如：利用一步溶液共混法，将预糊化的淀粉糊与PVA溶液共混，用乙二醛进行交联，制备淀粉聚乙烯醇（淀粉聚乙烯醇（PVAPVA）完全生物降解塑料薄膜完全生物降解塑料薄膜。研究不同乙二醛和甘油的用量对薄膜性能的影响。薄膜的力学性能、热性能和微观形态表征表明，淀粉PVA体系
12、具有较好的相容性和较高的力学性能，薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别可达到28.52MPa和307.5。18(2)(2)化学共混化学共混:又分共聚共混法共聚共混法和和互穿网络技术（互穿网络技术（IPNIPN技术）技术）p共聚共混法共聚共混法：包括接枝共聚、嵌锻共聚、交联共聚。一般一般在塑料加工厂难以实现。在塑料加工厂难以实现。接枝共聚主要用于生产橡胶增韧塑料，如：HIPS、ABS、橡胶增韧PVC等。一般在双螺杆挤出中进行，反应挤出技术是实现该过程的发展较快的技术。1920l超韧PA：先将三元乙丙共聚物（EPDM）马来酸（MAH）化，再与聚酰胺末端的氨基进行接枝反应，而后半接枝反应则在挤出过程中完成
13、。2021p IPN IPN技术技术 l由两种或多种各自交联和互相穿透的聚合物网络组成的聚合物共混物，称为互穿聚合物网络体（IPN）.l这种体系的特点在于含有能起到“强迫相容”作用的互穿网络，不同聚合物相互缠结形成一个整体，不能解脱。l如：聚丙烯酸乙酯/聚苯乙烯、聚丙烯酸乙酯/聚氨酯等。lIPN技术使两种聚合物相互贯穿，两者之间可良好分散，相界面较大，有很好的协同作用，显示出比普通塑料合金更优异的特性，发展前景广阔。2122(3)(3)增容剂技术增容剂技术2223(4)(4)动态硫化技术动态硫化技术 p制造优异的热塑性弹性体（TPE或POE）。p例如：在硫化剂存在下，将PP和EPDM在高温下进
14、行混炼，EPDM 在微细分散的同时，也进行交联反应。p动态硫化的场合，在橡胶成分和塑料成分的界面上，生成两者接枝物的同时，还可生成IPN 结构。23(1)PET/PBT(80(1)PET/PBT(8085/1585/1520)20)日本帝人公司利用PET与PBT有很好的相容性,互相形成共晶体,加入0.5%的滑石粉作成核剂,进行熔融共混,制品收缩率低、耐热、冲击性.(2)PET/PBT/PC/PMMA(2)PET/PBT/PC/PMMA四元共混四元共混 日本通用电器公司采用四元熔融共混改性,结果表明,加入20%的PBT,使PET的缺口冲击强度提高5倍,接近纯PBT的强度。4.4.塑料共混体系举例
15、塑料共混体系举例24(3)LDPE/PBT/(3)LDPE/PBT/玻纤玻纤/滑石粉滑石粉 Achilles公司将PET、PBT、玻纤、滑石粉熔融共混,制品热变形温度(HDT)提高到223,冲击强度达83J/cm2。(4)PET/PC(4)PET/PC lasticsEngineering公司加入5%10%的MAH(马来酸酐)接枝的PE(PE MAH),其制品有优良的冲击强度。(5)PET/PC/ABS(5)PET/PC/ABS 莫贝尔公司加入滑石粉或0.5%的界面改善剂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物),结果大大提高热处理后的冲击强度。25二、塑料共混改性发展概况二、塑
16、料共混改性发展概况261.1.共混改性发展历程共混改性发展历程p19481948年，美国熔融共混制得年，美国熔融共混制得ABSABS；p2020世纪世纪6060年代，美国成功研制年代，美国成功研制PVC/ABSPVC/ABS共混物，此后迅猛共混物，此后迅猛发展；发展；p从应用来看：汽车工业、电子电器等从应用来看：汽车工业、电子电器等272.2.共混改性发展方向共混改性发展方向p尽可能提高共混物性能，扩大其应用范围。尽可能提高共混物性能，扩大其应用范围。主要开发应用主要开发应用于汽车、电子电气、家用电器及办公设备等领域。于汽车、电子电气、家用电器及办公设备等领域。p研究共混体系的相容性和加工条件
17、对共混物性能的影响，研究共混体系的相容性和加工条件对共混物性能的影响，聚集态结构和宏观性能的关系，聚集态结构和宏观性能的关系，以便为塑料共混的研究与生以便为塑料共混的研究与生产提供理论依据。产提供理论依据。p探讨两种以上聚合物共混均一化理论，对聚合物共混物的探讨两种以上聚合物共混均一化理论，对聚合物共混物的形态结构进行设计，开发具有崭新功能的材料，特别是制造形态结构进行设计，开发具有崭新功能的材料，特别是制造功能性材料。功能性材料。28三、塑料共混改性基本原理三、塑料共混改性基本原理2930相容性的定义：相容性的定义：是指共混物各组分彼此相互容纳，形成宏是指共混物各组分彼此相互容纳，形成宏观均
18、匀材料的能力。包含下列两层意思：观均匀材料的能力。包含下列两层意思：1.1.共混物的相容性共混物的相容性定义：两种聚合物在任何比例时都能形成稳定的均相体系的能力。定义：两种聚合物在任何比例时都能形成稳定的均相体系的能力。即即指指链段水平或分子水平上的相容；链段水平或分子水平上的相容；相容的判断：恒温恒压下，自由能相容的判断：恒温恒压下，自由能G=G=H Hm m-TS TSm m00 其中：其中：H Hm m=V=Vm m（1 1-2 2)2 21 1 2 2实用价值：适于非极性分子。实用价值：适于非极性分子。定义：两种聚合物共混时的分散难易程度和所得共混物的动力学稳定性。即定义：两种聚合物共
19、混时的分散难易程度和所得共混物的动力学稳定性。即绝大多数共混聚合物不能达到分子水平的混合，而形成非均相的绝大多数共混聚合物不能达到分子水平的混合，而形成非均相的“两相结构两相结构”。含义：混合的均匀程度；含义：混合的均匀程度；相互间的作用力；相互间的作用力；3031相容性的影响：相容性的影响：相容性好相容性好好，共混物稳定；反之，两种好，共混物稳定；反之，两种聚合物之间则可能发生相分离，性能较差。聚合物之间则可能发生相分离，性能较差。共混物的共混物的三种形态：三种形态：即即完全相容完全相容、部分相容部分相容和和不相容不相容相容性的判断：相容性的判断：从共混聚合物具有一个或是两个玻璃化从共混聚合
20、物具有一个或是两个玻璃化温度来判别温度来判别p完全相容，其共混物形成均相体系，具有单一的完全相容，其共混物形成均相体系，具有单一的TgTg。p部分相容的聚合物，其共混物为两相体系，两个部分相容的聚合物，其共混物为两相体系，两个TgTg，且两个，且两个TgTg峰较每一种聚合物自身的峰较每一种聚合物自身的TgTg峰更为接近。峰更为接近。p若两种组分呈现各自的若两种组分呈现各自的TgTg，认为是不相容。，认为是不相容。3132 以Tg表征共混物相容性的示意图 单一聚合物 -共混物 聚合物共混体系中，最具应用价值的体系是聚合聚合物共混体系中，最具应用价值的体系是聚合物间物间“部分相容部分相容”的两相体
21、系。的两相体系。3233制备共混物的关键：制备共混物的关键：形成微观或亚微观相分离结构。形成微观或亚微观相分离结构。提高相容性的方法提高相容性的方法：利用聚合物分子链中官能团间的相互作：利用聚合物分子链中官能团间的相互作用、改变分子链结构、加入相容剂、形成互穿网络、进行交用、改变分子链结构、加入相容剂、形成互穿网络、进行交联和改变共混工艺条件等。联和改变共混工艺条件等。对聚合物进行化学改性对聚合物进行化学改性 2.2.特点：特点：共混的聚合物分子链上含有某种可相互作用的官能团。共混的聚合物分子链上含有某种可相互作用的官能团。如：如：PMMAPMMA与聚乙烯醇与聚乙烯醇(PVA)(PVA)、聚丙
22、烯酸（、聚丙烯酸（PAAPAA）或聚丙烯酰）或聚丙烯酰胺（胺（PAMPAM）等。）等。方法：方法：在分子链上引入极性基团（高分子氯化、磺化）。在分子链上引入极性基团（高分子氯化、磺化）。如：氯化聚乙烯与如：氯化聚乙烯与PMMAPMMA有较好相容性；有较好相容性；通过共聚的方法改变聚合物分子链结构。如通过共聚的方法改变聚合物分子链结构。如:PS-SAN:PS-SAN后，后，可与可与PCPC、PVCPVC、PSUPSU等相容。等相容。3334加入增容剂加入增容剂 增容剂：增容剂：指在共混体的聚合物组分之间起到增加相容性和指在共混体的聚合物组分之间起到增加相容性和强化界面粘结作用的共聚物。又称相容剂
23、、增混剂、界面活强化界面粘结作用的共聚物。又称相容剂、增混剂、界面活化剂、乳化剂等。化剂、乳化剂等。作用机理：作用机理：非反应型非反应型分类：分类：高分子增容剂高分子增容剂 反应型反应型 低分子增容剂低分子增容剂 反应型反应型 实践证明，增容剂能卓有成效地解决共混体系中因热力实践证明，增容剂能卓有成效地解决共混体系中因热力学不相容而导致宏观相分离、两相界面融合力差、应力传递学不相容而导致宏观相分离、两相界面融合力差、应力传递效率低、力学性能不好，甚至综合性能低于单一组分聚合物效率低、力学性能不好，甚至综合性能低于单一组分聚合物的性能等问题。的性能等问题。3435p共混体系相容的共混体系相容的必
24、要条件必要条件：热力学相容，：热力学相容，G0 GPVDC EVOH PVDC 腈腈树脂树脂 PA PET PA PET。4445改善电性能改善电性能共混物的电性能主要由连续相决定。如：如：PS/聚氧化乙烯共混物，PS为连续相时，共混物电性能接近PS的电性能，反之则接近聚氧化乙烯的电性能。制备装饰材料制备装饰材料装饰材料常要求有很好的透明性。共混组分的折光率相同，则共混物透明。如：如：PVC/MBS。两组分折光率相差0.1左右，则共混物发色效果最好，可得到珍珠般光泽、乳白色或大理石纹样等装饰材料。如：PC/PMMA,PMMA/SAN,PP/SAN。提高阻燃性提高阻燃性常用：PVC、CPE、PP
25、O、PPS等做共混组分之一。如：如：ABS/PVC，ABS/CPE，PE/CPE，PS/PPO。45462 2.按相容性选取聚合物及添加剂组分按相容性选取聚合物及添加剂组分相似相容！相似相容！4647p非反应型相容剂非反应型相容剂l结构特点：结构特点：本身无反应基团，共混中本身无反应基团，共混中不发生化学反应不发生化学反应。多为两种成分构成的嵌段共聚物或接枝共聚物，依靠自身多为两种成分构成的嵌段共聚物或接枝共聚物，依靠自身对两种聚合物共混物的亲和力、粘结力，使原来相容性差的对两种聚合物共混物的亲和力、粘结力，使原来相容性差的两种聚合物相容，形成具有良好界面作用的共混物。两种聚合物相容，形成具有
26、良好界面作用的共混物。l增容机理：增容机理：相似相容相似相容l优点：优点：无副产物，容易混炼。无副产物，容易混炼。l分类分类:ABAB型（型（PS+PMMALDPEPAPPPS+PMMALDPEPAPP；PP+PAPP+PA）AC AC型型（PS+PPOPEPS+PPOPE；PP+PA6PP+PA6）CD CD型型（PPO+PAPPO+PA；PET+PEPET+PE）E E型型（PP+LDPEPP+LDPE；PC+PA6PC+PA6）相容剂的选取相容剂的选取4748p反应型相容剂反应型相容剂l结构特点：结构特点：本身含有反应基团，在共混时能与其它聚合物本身含有反应基团，在共混时能与其它聚合物发
27、发生化学反应。生化学反应。l增容机理增容机理：即即化学增容，化学增容，包括：增容剂与共混组分反应，包括：增容剂与共混组分反应，如：如：PE/PA+羧化羧化PE；使共混组分官能团化并相互间反应，；使共混组分官能团化并相互间反应，如：如：PA+PA+羧化羧化PEPE l分类：分类：马来酸型、丙烯酸型、环氧改性型以及低分子反应型马来酸型、丙烯酸型、环氧改性型以及低分子反应型增容剂。增容剂。l高分子型：高分子型：PA/EPDM+EPDM-g-MAHPA/EPDM+EPDM-g-MAH PO/PET PO/PET+PP-g-PAA+PP-g-PAA、EVA-g-MAHEVA-g-MAH PVC/PS+P
28、VC/PS+环己内酰胺环己内酰胺低分子型：低分子型：PET/PA6+PET/PA6+对甲基苯磺酸对甲基苯磺酸 PVC/PP+PVC/PP+氯化石蜡氯化石蜡 PA6/PA66+TPP PA6/PA66+TPPl应用：应用：适合于适合于相容性差相容性差且且含有易反应官能团含有易反应官能团的聚合物间增容。的聚合物间增容。4849p反应型和非反应性相容剂的比较反应型和非反应性相容剂的比较l增容效率增容效率l有无副产物有无副产物l混炼难易程度混炼难易程度l价格价格l用量：越少越好，常在用量：越少越好，常在20%以下。如：反应型增容剂一般以下。如：反应型增容剂一般为共混物质量的为共混物质量的35%。495
29、0p相容剂的选用原则相容剂的选用原则5051相相容容剂剂应应用用举举例例5152 轻度的轻度的交联交联可提高共混物的相容性，一般是可提高共混物的相容性，一般是动动态交联态交联。52533 3.塑料共混配方设计参考实例塑料共混配方设计参考实例5354545556五、商品塑料共混物的开发与制备五、商品塑料共混物的开发与制备5657l共混物的特性共混物的特性取决于三个因素：成分的性质、它的含量和取决于三个因素：成分的性质、它的含量和形态。形态。l开发出的开发出的共混物在经济上可分为几种使用类型共混物在经济上可分为几种使用类型，例如：对，例如：对具体性能（即冲击强度）的改进，或者产生一组性能，扩大具体
30、性能（即冲击强度）的改进，或者产生一组性能，扩大工程树脂的性能，改进可加工性，回收利用等。工程树脂的性能，改进可加工性，回收利用等。l工程树脂性能的开拓虽然构成高性能共混物生产的最大部工程树脂性能的开拓虽然构成高性能共混物生产的最大部分，但最困难而有意义的工作是开发分，但最困难而有意义的工作是开发具有所要求的全部性能具有所要求的全部性能的共混物。的共混物。为了达到此目的，已开发出为了达到此目的，已开发出系统的流程：系统的流程：5758选择共混物的组分（下图）选择共混物的组分（下图）l它至少具有对共混物所要求性能之一。l实践表明，将一种聚合物添加于另一种聚合物中会引起特殊的响应。因此，聚合物改性
31、的策略是选择一种能引起所要求效应的已知聚合物改性剂。l例如：为了改进冲击强度，应添加弹性体；为了阻燃，应采用不燃的聚合物；为了增进模量，要引入刚性聚合物改性剂等。58595960选择性能补偿的改性剂。选择性能补偿的改性剂。从前表可见，对于每种性能，有几种改性可供选择。从可能选择物之间的选择是以性能的性能的补偿原理补偿原理为基础的。所选聚合物是用其他聚合物的优点补偿一种聚合物的缺点，反之亦然。6061选择相容性、配制和加工方法选择相容性、配制和加工方法l下图概括地描述了开发的全过程。l聚合物共混物性能不仅取决于组分的性能和配方，也取决于形态。l最后阶段的主要目的是达到所要求的形态。所要求的形态必
32、须鉴定，承认它对共混物预期性能的影响，并考虑所选择聚合物的组分（即确定断裂机理等）。因此，必须提出相容性方法，确定配制方法，必须选择组分的分子量（流变性），检验形态的稳定性等。61626263l在开发聚合物共混物中，配制技术是核心。但是，只要认真研究过去在开发聚合物共混物中，配制技术是核心。但是，只要认真研究过去的经验，从中可以得出一些规律。的经验，从中可以得出一些规律。l下表列举了一些配制共混物的技术。从单纯共混制备（机械混合物）下表列举了一些配制共混物的技术。从单纯共混制备（机械混合物）到利用多种技术制备，是从经验到科学的过程。到利用多种技术制备，是从经验到科学的过程。6364共混时间的影
33、响共混时间的影响 6465共混组分熔体黏度的影响共混组分熔体黏度的影响 656666671.共混粒料外观共混粒料外观 2.吸水率测定吸水率测定3.流动性流动性67684.4.物理力学性能测定物理力学性能测定 5.5.热性能分析热性能分析6.6.扫描电镜分析扫描电镜分析(SEM)(SEM)68六、塑料与橡胶的共混六、塑料与橡胶的共混6970 橡胶与塑料并用共混，在性能上取长补短，使并用胶满足单一聚合物不能达到物性要求，是有效地应用现有高分子材料的一个重要途径。1.1.丁睛橡胶与聚氯乙烯树脂并用共混丁睛橡胶与聚氯乙烯树脂并用共混 丁睛橡胶与聚氯乙烯溶解度参数相近，都属极性高聚物，几乎可以任意比例并
34、用，加入10%40%聚氯乙烯为硫化配合的共混体系。2.2.橡胶与聚乙烯并用共混橡胶与聚乙烯并用共混 聚乙烯的溶解度参数，极性与通用橡胶相近，可与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等以任何比例并用，与氯丁橡胶有一定相容性，与丁睛橡胶相容性较差。70713.3.橡胶与乙烯橡胶与乙烯-乙酸共聚体并用共混乙酸共聚体并用共混 许多橡胶和高聚物可与乙烯-乙酸共聚体（EVA）共混，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等。EVA与橡胶并用胶常用于制作泡沫凉鞋、鞋底、拖鞋、童车胎等。4.4.橡胶与高苯乙烯橡胶并用共混橡胶与高苯乙烯橡胶并用共混 高苯乙烯系丁二
35、烯与苯乙烯的共聚物,苯乙烯含量50%-60%。这种共混胶常用于制造橡胶地板、仿革底、海绵拖鞋等，其中80%用于制鞋业。5.5.丁腈橡胶与酚醛树脂共混丁腈橡胶与酚醛树脂共混 丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性，并用胶交联后，具有较高的硬度、拉伸强度，耐磨、耐热和耐介质性能也有提高，常用于制造高硬度耐磨油海绵制品等。71726.6.共混型热塑性弹性体共混型热塑性弹性体 热塑性弹性体既有塑料特性，又有橡胶的某些性能。常用的热塑性弹性体有：苯乙烯类，如SBS、SEBS等；聚氨酯类，如TPU；共聚醚-酯类，如TPEE等。除外，还有烯烃类共混型热塑性弹性体应用于：汽车制造业，（如取代一些金属件以减轻车身重量
36、；汽车用的软管套、真空管、垫生、密封圈、伸缩管等）；机械件（脚轮、密封垫、绝缘件、减震器、遮护板、吸杯、辊子、输油管等）；制鞋业。72七、塑料合金七、塑料合金7374 塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法，对现有的塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法，对现有的塑料进行改性，使之实现高性能化、功能化、专用化。塑料进行改性，使之实现高性能化、功能化、专用化。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的领域之一，增长十分迅速。料工业中最为活跃的领域之一，增长十分迅速。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公塑料合金产品
37、可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。设备、包装材料、建筑材料等领域。7475 ABS坚韧、刚硬且耐热、耐冲击、尺寸稳定、耐化学性和耐表面光泽、易于加工成型。但耐候性持别是耐紫外线性、耐紫外线性、耐热性差，且易燃。耐热性差，且易燃。使用温度40100，吸水性低，24h为0.20.3。ABS合金常见的就是PC/ABS合金和 PA/ABS合金。7576p ABS/PCABS/PC加工性能优于加工性能优于PCPC，可注塑、挤出，二次表面加工和电，可注塑、挤出，二次表面加工和电镀。镀。p注塑成型温度注塑成型温度220220250250；模具温度模具温度8080右；成型加工
38、前右；成型加工前物料在物料在1010士士55鼓风烘箱中干燥鼓风烘箱中干燥10h10h以上以上(料层厚度料层厚度2.5cm)2.5cm)。pABS/PCABS/PC可用单双螺杆挤出、注塑等设备进行可用单双螺杆挤出、注塑等设备进行熔融共混熔融共混。根据。根据ABS/PCABS/PC的配比选择共混温度。的配比选择共混温度。pABS/PCABS/PC塑料塑料合金的拉伸强度随着合金的拉伸强度随着ABSABS百分含量的增多而减小，百分含量的增多而减小，处于处于PCPC和和ABSABS之间，近似服从加和性。之间，近似服从加和性。p加入少量增容剂加入少量增容剂PVCPVC有利于合金强度，且当有利于合金强度，且
39、当ABSABS的含量为的含量为3535、PVCPVC为为1.51.5时，冲击强度出现最大值时，冲击强度出现最大值。7677p非相容非相容的两种树脂的两种树脂pPA/ABSPA/ABS合金具有冲击强度高、热稳定性和抗化学腐蚀性优良、合金具有冲击强度高、热稳定性和抗化学腐蚀性优良、减震和吸声性能较好等特点，在减震和吸声性能较好等特点，在汽车汽车等方面的应用日益广泛，等方面的应用日益广泛，此前国内市场此前国内市场多为进口产品多为进口产品。p山东道恩经过一年多研发，使山东道恩经过一年多研发，使PA/ABSPA/ABS合金在简支梁缺口冲击、合金在简支梁缺口冲击、悬臂梁缺口冲击、热变形温度以及刚性等性能方
40、面有了重大突悬臂梁缺口冲击、热变形温度以及刚性等性能方面有了重大突破，目前处于国内领先水平。与巴斯夫破，目前处于国内领先水平。与巴斯夫PA/ABSPA/ABS合金合金NM-11NM-11、NM-NM-1919、NMX-04NMX-04相比，该产品部分性能已经达到其指标，可以在部相比，该产品部分性能已经达到其指标，可以在部分应用中替代国外产品。分应用中替代国外产品。7778p该合金为该合金为部分兼容、非晶部分兼容、非晶/非晶体系。非晶体系。p在在PC中加入中加入PS可改善可改善PC的加工流动性，还可以起到刚性有机填料的作的加工流动性，还可以起到刚性有机填料的作用。用。pPC与与PS均为透明材料，
41、二者折射率非常接近，因此均为透明材料，二者折射率非常接近，因此PC/PS合金透明合金透明，具有良好的光学特性。具有良好的光学特性。p选择合适的选择合适的PC和和PS配比。配比。随随PS含量的增加，含量的增加，PC/PS体系流动性，硬度、体系流动性，硬度、拉伸强度和冲击强度提高，而热变形温度下降。当拉伸强度和冲击强度提高，而热变形温度下降。当PS含量在某一值时，冲含量在某一值时，冲击强度、拉伸强度出现极大值。击强度、拉伸强度出现极大值。p增容剂：增容剂：在在PC末端引发双键接枝苯乙烯，得到的接技聚合物作为末端引发双键接枝苯乙烯，得到的接技聚合物作为PC/PS的增容剂。的增容剂。这种材料适合制作光
42、盘这种材料适合制作光盘等。等。p近年来近年来PC/PS合金新品种合金新品种不断涌现，如日本推出的不断涌现，如日本推出的PC/PS合金合金NovallyX7000，同，同ABS一样，易上滚及进行油墨印刷；日本出光石化推一样，易上滚及进行油墨印刷；日本出光石化推出不含卤素的出不含卤素的PC/PS阻燃合金系列，与阻燃阻燃合金系列，与阻燃ABS相比，具有韧性高、流动相比，具有韧性高、流动性好、刚性高、阻燃性好等特点。性好、刚性高、阻燃性好等特点。7879pPBT可提高可提高PC的流动性、改善加工性能和耐化学药品性的流动性、改善加工性能和耐化学药品性pPBT是结晶聚合物，与是结晶聚合物，与PC共混时易发
43、生相分离，冲击韧性不理想，常共混时易发生相分离，冲击韧性不理想，常加加入一定量弹性体入一定量弹性体以提高共混物的冲击强度。如热塑弹性体乙烯以提高共混物的冲击强度。如热塑弹性体乙烯/甲基丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐，可对酯共聚物的锌盐，可对PC/PBT共混体系起到增容增韧作用。共混体系起到增容增韧作用。p在在PC/PBT共混体系中共混体系中加入少量加入少量LDPE，可提高共混物的流动性，对共混，可提高共混物的流动性，对共混体系起到增韧作用，并改善合金外观；体系起到增韧作用，并改善合金外观；p在在PC/PBT中中加入加入EVA可以进一步增强兼容性并提高耐冲击强度；可以进一步增强兼容性并提高耐冲击
44、强度；p日本用日本用PC和和PBT在酯交换催化剂存在下，制得在酯交换催化剂存在下，制得PC/PBT共混物，综合性共混物，综合性能良好，而且具有较好透明性。能良好，而且具有较好透明性。p目前国外目前国外PCPBT合金产品主要用于合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位底座和座位等。等。7980pPC/PET既有既有PC的刚性和耐热性，又有的刚性和耐热性，又有PET的耐溶剂性，而的耐溶剂性，而且且PET的加入还能改善的加入还能改善PC的加工流动性。的加工流动性。p当当PC/PET比例为比例为1/3的时候，两相之间形成界面层，此时的时候，两相之间形成界面
45、层，此时PC/PET兼容性最好兼容性最好p在在PC/PET共混体系中，加入弹性体如聚丙烯酸丁酯，可以共混体系中，加入弹性体如聚丙烯酸丁酯，可以提高合金的韧性和抗冲击强度。提高合金的韧性和抗冲击强度。80p充分利用充分利用PBT的结晶性和的结晶性和ABS的非结晶性特征，的非结晶性特征，材料具有优材料具有优良的成型性、加工流动性、尺寸稳定性、极高的冲击强度和耐良的成型性、加工流动性、尺寸稳定性、极高的冲击强度和耐药品性，缺口冲击强度较药品性，缺口冲击强度较PBT大大提高。大大提高。pABS/PBT合金研制的关键之一是添加合适的合金研制的关键之一是添加合适的相容剂相容剂苯苯乙烯乙烯-丙烯睛丙烯睛-甲
46、基丙烯酸缩水甘油酯甲基丙烯酸缩水甘油酯(S-AN-GMA)。p加入加入弹性体弹性体对对ABS/PBT合金体系合金体系增韧增韧。弹性体与相容剂协。弹性体与相容剂协同增韧同增韧,在一定程度上克服了增韧对材料拉伸强度等性能造成在一定程度上克服了增韧对材料拉伸强度等性能造成的损失的损失,起到了优化材料性能的目的。起到了优化材料性能的目的。81八、八、PP/PS PP/PS 共混材料的制备共混材料的制备 82831.PP1.PP改性的原因改性的原因8384p 增韧改性增韧改性化学改性：化学改性：丙烯乙烯无规共聚、丙烯乙烯嵌段共聚物、接枝丙烯乙烯无规共聚、丙烯乙烯嵌段共聚物、接枝共聚共聚 共混改性：共混改
47、性：pp/POE（乙烯乙烯-辛烯共聚物），可做汽车保险杠专用料。辛烯共聚物），可做汽车保险杠专用料。pp/EPR:增韧但耐热性、光稳定性下降增韧但耐热性、光稳定性下降，可做安全帽。，可做安全帽。pp/EPDM pp/SBS CaC03、滑石粉、高岭土、云母、硅灰石、滑石粉、高岭土、云母、硅灰石、BaSO4 等无等无机刚性粒子增韧机刚性粒子增韧2.PP2.PP的改性的改性8485p 改善老化性能：改善老化性能：抗氧剂：抗氧剂：酚类1010、2246等 胺类 亚磷酸酯类TNP、168等例如：主抗氧剂1010（酚类）+辅抗氧剂168（亚磷酸酯）（比例1：2）光稳定剂：光稳定剂：光屏蔽剂 TiO2、炭
48、黑等 紫外线吸收剂 UV9、UV24等 热稳定剂：热稳定剂：铅盐类 硬脂酸皂类 有机锡类 环氧类 亚磷酸酯类8586p 改善尺寸稳定性改善尺寸稳定性填充改性填充改性CaC03：球状：球状滑石粉：片状（在滑石粉：片状（在PP中可有成核剂作用）中可有成核剂作用）BaSO4：球状、片状等均有：球状、片状等均有8687p 提高透明性提高透明性 冷却速率的控制冷却速率的控制 添加成核剂（苯甲酸钠、滑石粉等）添加成核剂（苯甲酸钠、滑石粉等）8788p PP合金合金 PP/PA合金：合金：耐油污、提高冲击强度、耐磨性、印刷性等耐油污、提高冲击强度、耐磨性、印刷性等，但价格提高。可用于电饭煲盖、排气扇等，但价
49、格提高。可用于电饭煲盖、排气扇等 PP/PC合金合金：883.3.常见改性常见改性PPPP的注塑工艺的注塑工艺89901.1 1.1 主要原料主要原料PPPP，F401F401，MFRMFR为为2.2 g/10min2.2 g/10min，中石化扬子石油化工股份有限公司；，中石化扬子石油化工股份有限公司；PSPS，MFRMFR为为6.5 g/10min6.5 g/10min，中国江阴润华化工股份有限公司；，中国江阴润华化工股份有限公司；K K 树脂，树脂，KR03KR03，MFRMFR为为3.5 g/10min3.5 g/10min，韩国菲利浦石油国际有限公司。，韩国菲利浦石油国际有限公司。1
50、.2 1.2 主要设备及仪器主要设备及仪器双螺杆挤出机，双螺杆挤出机，SJSH-30SJSH-30，长径比，长径比L/D=25L/D=25，南京橡塑机械厂；，南京橡塑机械厂；注射成型机，注射成型机，HTB-80HTB-80，宁波海天机械有限公司；，宁波海天机械有限公司；高速混合机，高速混合机，SHR-10ASHR-10A，张家港市蓝鲸机械制造厂；，张家港市蓝鲸机械制造厂；电热鼓风干燥箱，电热鼓风干燥箱，101-2B101-2B，天津市泰斯特仪器有限公司；，天津市泰斯特仪器有限公司；简支梁冲击试验机，简支梁冲击试验机，XJJ-50XJJ-50，承德实验机有限责任公司；，承德实验机有限责任公司；电
