聚苯醚/聚酰胺合金
PP0/PS型合金在PPO的发展史上具有重要的意义,它具有优异的性能,但是存在热变形温度低、耐油性和耐溶性差的缺点。尼龙(PA)是一种性能优异的工程塑料,由于它的高结晶度而使其具有优异的耐溶剂性,并且还具有机械强度高、易于加工等优点,但其冲击强度低、耐热性较差,又由于其高的吸水性而造成制品的尺寸稳定性较差。将美国 GE NORYL EM7301F PPO与PA共混,即改善了PPO的加工性能和耐溶剂性能,又提高了PA的耐热性和尺寸稳定性,从而实现了优势互补。但非结晶性的美国 GE NORYL EM7301F PPO与结晶性的PA相容性很差,两者的共混物属于完全不相容体系,共混合金的相分离严重,由于两相之间不存在相互作用,造成合金的脆性。国内外从事这一领域研究的科技工作者在PPO/PA合金的增容、增韧、增强、商品化等方面做了大量的工作,已取得了很多的研究成果,并使PPO/PA合金得到广泛应用。
美国 GE NORYL EM7301F PPO/PA共混体系的增容
聚合物共混物的形态结构对其性能有着重要的影响,而形态结构又受制于参与共混的聚合物之间的热力学相容性。相容性好的聚合物共混物,分散相在基质中分散均匀且相畴较小,两组份间界面粘结力较高、相态稳定、性能优良;而不相容的聚合物共混物正好相反,一般没有实用价值,因此必须采取适当的方法增加两组份的相容性,即增容。PPO与PA是完全不相容的,如果两者进行简单的共混,会造成分散相不稳定,加工成型时会产生分层现象,使制品发脆。为提高PPo与PA的相容性,通常采取使PPO官能化或直接添加增容剂等方法。
美国 GE NORYL EM7301F PPO的官能化所谓官能化,是使分子链带上官能团,当官能化的高分子链与其他带有可反应基团聚合物进行共混时,便有共聚物链生成,实现了原位增容,这是提高不相容共混物相容性的一种有效的方法。对PPO/PA共混体系而言,PPO的官能化是使PPO分子链上带上可与PA的端基反应的官能团,当PPO与PA熔融共混时,生成PPO.分PA,从而增加PPO与PA之间的相互作用,达到细化分散相的相畴、减少相分离、提高性能的目的。能够使PPO官能化的化合物应该是双官能团或多官能团化合物,这种化合物应带有一个碳.碳双键或碳.碳三键,与PPO反应,另外还应含有一个羧酸基团或酸酐、酰胺基、亚氨基、氨基、羧酸酯、环氧基、羧酸胺等,与PA的端基反应,这些双官能团或多官能团化合物有时被称作相容剂。PPO通过反应挤出法(熔融法)或溶液法与相容剂反应,从而获得官能化的PPO,例如马来酸酐化的PPO。马来酸酐化的PPO作为PP0/PA合金体系的增容剂早有报道,PPO的酸酐化过程一般是采用反应挤出的方式,将预先混好的PPO粉末和马来酸酐(MAH)在挤出机中进行熔融反应,其特点是有无引发剂该反应均可发生,所用引发剂一般为过氧化物型。MAH可以接在PPO的主链上,形成PPO.g.MAH,也可以接到PPO的端基位置,形成PPO—MAH。
由于美国 GE NORYL EM7301F PPO的端羟基在高温下易氧化分解,因而在PPO的合成后期要对其进行封端处理,包括酯化和醚化。前述的PP0的官能化利用的是封端以后的PPO,PP0的端基官能化是利用封端这一过程,直接引入带有反应活性的小分子化合物,而用作PPO/PA合金的相容剂。David用偏苯三酸酐酰氯(TACC)与未封端的PPO以甲苯为溶剂进行溶液反应,生成PPO.TACC,用它作为PPO/PA66体系的增容剂,达到较好的增容效果。Br0、Ⅳn利用氰脲酰氯的高反应活性与缩水甘油醚反应,得���2.氯.4,6.二环氧甘油.1,3,5.三嗪(DGCC),再用DGCC与带羟基的PPO在溶液中反应得到PP0.DGCC,带上环氧基的PPO加入到PP0/PA体系中有利于提高PPO与PA两相的界面粘结力,细化分散和增容效果明显。
添加型增容剂添加型增容剂是指增容剂与高分子集体同事共混、熔融挤出。对PPo/PA共混体系而言,这种添加型增容剂可以是低分子化合物,也可以是高分子聚合物。
低分子增容剂一般是通过催化剂或“桥联”反应而生成共聚物进行增容,具有添加量少、简单易行的特点。例如,Me一19采用低分子氧化聚烯烃蜡和三苯磷酸酯作为PPO与PA的增容剂,使性能得到改善;Gallucci用l,4.苯醌做增容剂也取得了较好的效果;还有加入有机磷酸盐、三磷酸酯或联胺改善PPO与PA的相容性。但加入低分子添加型增容剂会带来尺寸的热稳定性下降。
除了低分子型增容剂,在美国 GE NORYL EM7301F PPO/PA共混体系中还可以高分子增容剂。这种增容剂一般是含有苯乙烯和不饱和酸衍生物的共聚物,且多为反应型,因为PP0与聚苯乙烯(PS)是热力学相容体系,共聚物中PS段可以渗透到PPO相中,不饱和酸衍生物的反应官能团与PA的端基反应,使PPO与PA联系起来,达到增容的目的。例如,苯乙烯.对苯乙烯酚接枝共聚物、苯乙烯.甲基丙烯酸缩水甘油醚共聚物等。用这种带官能团的高分子作为非相容概念共混体系的增容剂可以实现高分子合金的反应挤出,而反应挤出可以简化共混工艺、节约能源,是相容化技术的发展趋势。日本东亚合成化学公司开发成功反应型增容型RESEDA系列产品,其中GP.500是环氧基位于主干上,大分子Ps位于侧链上,整个大分子具有帘状结构,主要用于PPO/PA共混体系的增容,在PPO/PA的共混体系中添加少量的GP.500,于挤出机中熔融共混时,分子中的环氧基于PA6的端氨基起反应,立即生成新的增容剂,该增容剂的支链部分一端象多把钩子钩住了PA6,而另一端深入到PPO中,具有这种帘状结构的增容剂比一般嵌段、接枝共聚物的增容效果好。
美国 GE NORYL EM7301F PPO/PA合金的增韧
PPO与PA本身的韧性均较差,两者共混后,韧性自然不高,为满足更高性能的使用要求,必须对体系进行增韧。对PPO/PA共混体系增韧的方法多为加入热塑性弹性体,但不同的弹性体对该体系的增韧效果不同。Meer用MBS或MAS成功地对PPo/PA体系进行了增韧;而后,他又提出用两种增容剂sBs或SEBs和含丙烯酸、马来酸酐等反应活性基团的核壳共聚物(如乙烯.丙烯酸乙酯EEA、乙烯.丙烯酸丁酯.马来酸酐EAM)或马来酸酐化的三元乙丙橡胶(EPDM.哥MAH)分别对PPO和PA进行增韧,其效果明显增加,尤其是EPDM.g.MAH的增韧效果*佳;Giallchalldai在SBS对PPO/PA增韧的基础上,用径向SBR进一步对该体系进行增韧.
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