如今,聚合物共混改性的研究是高分子材料科学最为广泛研究的领域之一。作为开发新型材料的重要途径,其优点有:(1)使用少量的一种或多种聚合物或者添加助剂就能显著改善原有聚合物基体的性能(2)综合多种聚合物组分的优异性能,消除单一聚合物组分的性能弱点(3)共混得到的聚合物可以制备要求特殊性能的材料,开发新型高分子材料(4)共混体系中某一组分的加入可以改善聚合物的加工性能等[ ]。目前,随着共混技术的发展,出现了动态硫化技术、互穿网络技术、分子复合技术、反应挤出技术以及纳米技术等[ ],这些技术的运用与发展对材料的改性起到了巨大的推动作用。论文网
自意大利Montecatinl 公司于1957年实现PP的工业化[ ]生产以来,PP已成为世界上发展速度最快、生产牌号最多、产量最大、用途最广泛的塑料品种之一。2012年我国PP的生产能力达到了1452.7万吨,总消费量为1498.4万吨[ ]。由于相对于其他的通用热塑性塑料,PP具有价格低廉、原料来源丰富、相对密度小、加工性能优良等较好的综合性能,并且PP制品具有很好的耐磨性以及耐应力开裂性、较高的拉伸强度、屈服强度和弹性模量。正是PP具有这些优异的性能使得它现如今被广泛应用于人们的生产生活的多个领域。
但PP还存在的低温韧性、脆性差、高温刚性不足、耐冲击性差、染色性及与无机填料相容性差等缺点,因此PP制品在作为工程材料和结构材料的应用就受到了限制。为了让PP材料能用在譬如说汽车、运输、机械、工程等[ ]新兴领域,就必须对PP加以改性。
PP的改性技术有化学改性和物理改性两种方式[ ]。化学改性是指通过嵌段、接枝、共聚在PP大分子链中引入其它组分, 或是通过发泡剂、成核剂进行改性,或者是通过交联剂等的交联作用来改性[ ]。物理改性是在PP基体中加入其它的具有改性作用的材料或有特殊功能的添加剂,经过机械混合或混炼而制备成具有优异性能的PP复合材料。物理改性的方法有:和其他组分熔融共混的改性;将其他组分填充到基体里的改性;用特殊功能材料改性,使其增加某些特定的功能;利用玻璃纤维等强度较大的材料增加基体的强度等方法。物理共混改性是将两种或多种聚合物在混合设备中通过机械共混的方式实现的。共混过程一般包括分散作用和混合作用,而实际的共混改性的过程常常伴有物理变化和化学反应的发生。
酚醛树脂(PF)是世界上第一个实现工业化生产的合成树脂,通过控制酚与醛的物质的量的比例和催化的酸碱度,就能够得到不同性质的热固性PF和热塑性PF。热塑性PF在固化前是一种稳定的低聚物,在固化剂的作用下进行固化反应,得到交联的体型结构。而热固性PF具有可进一步反应的活性基团,其本身在加热条件下就可以交联固化形成不溶、不熔的聚合物。PF具有较高的力学强度、低毒、低发烟、耐热性能良好,并且能与多种聚合物共混从而得到高性能的复合材料运用于航空航天、家电、交通运输、机械等领域。[ ]但普通的PF具有较大的脆性,其制得的材料硬度较大、韧性差。从提高材料的抗冲击韧性来改性的角度出发,可以选用热塑性PF通过控制加入交联剂的用量来控制交联的程度。常用的交联剂有多聚甲醛、六亚甲基四胺、三羟甲基等。
将一定比例的树脂、橡胶、固化剂加入到混合器中,在较高温度和剪切强度的作用下达到熔融共混的状态。此时的固化剂会使橡胶相发生交联,这个过程称之为动态硫化。由于在共混过程中橡胶相均匀分布在树脂中,这样就达到了用硫化橡胶改性树脂的目的。 [ ]我们将动态硫化技术应用于PP/PF共混体系,经过一系列的表征手段说明制得了性能良好的共混材料。 聚丙烯/酚醛树脂共混物结构与性能研究(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_84152.html