塑料改性的技术方法
塑料改性常用的方法有以下几种:
1、添加改性
(1)添加小分子无机物或有机物
在聚合物(树脂)中加入小分子无机物或有机物,通过物理或化学作用,以取得某种预期性能的一种改性方法。这种方法是最早的一种改性方法,它改性效果明显,工艺简单,成本低,因而应用十分广泛。相信在高校做过毕业课题的都接触和了解这种方法。
这种改性方法按照改性目的分为降低成本(添加各种价廉的无机、有机填料)、提高强度(添加各种增强纤维)、提高韧性(添加弹性体及超细填料等)、提高阻燃性(添加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等)、提高寿命(添加各种抗氧剂、光稳定剂等)、改善加工性(添加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等)、增加耐磨性(添加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(添加成核剂,具体有有机羧酸类、山梨醇类等)、改善抗静电及导电性(添加抗静电剂及导电剂)、改善可降解性(淀粉填充、降解添加剂等)、改善抗射线辐射性能等。
这种方法常用的添加剂有:无机添加剂(填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机添加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等)。
(2)添加高分子物质
这种方法也成为共混改性,其主要的方法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能。由于共混改性的复合体系中都为高分子物质,因而其相容性好于添加小分子的体系,改性同时对原有树脂的其它性能没有太大影响。我们常见的聚合物合金就是此方法改性产物。共混改性是一种开发新型高分子材料最有效的办法,也是对现有塑料品种实现高性能化、精细化的主要途径。
2、形态及结构改性
这种方法主要是针对塑料本身的树脂形态及结构来改性。通常方法是改变塑料的晶型状态、交联、共聚、接枝等。
(1)形态控制改性
塑料的形态控制改性即控制塑料制品不同的聚集形态,使之取得我们预期的性能。这种方法是在非外力作用下通过加工成型工艺条件的调整,进行形态控制,一般称之为自我改性,其中以自增强最为常用。通过塑料形态控制可以改善塑料的许多性能,如力学、热学、光学等各个方面,有些方面的改性效果十分明显。例如通过成核技术控制结晶质量,用双向拉伸技术获取高度取向。
(2)交联改性
交联应该很熟悉,一般为线性结构交联为网状结构或立体结构。引发交联是需要外界条件的,通常为不同形式的能源(例如光、热、辐射等)。大分子链由于外界作用产生可反应自由基或官能团,从而在大分子链之间形成新的化学键,使线型结构聚合物形成不同程度网状结构聚合物。例如聚丙烯的交联改性可以提高其机械性能。
(3)共聚及接枝改性
这种方法主要是在原有的分子链上加上其他分子链段或功能基团。共聚是指两种或多种单体共同参加的聚合反应,能够扩展聚合物性能,是改进聚合物性能和用途的重要途径。例如聚苯乙烯与丙烯腈共聚改善聚苯乙烯性脆的弱点聚氯乙烯与醋酸乙烯酯共聚改善聚氯乙烯的塑性。接枝有链转移接枝、化学接枝、辐射接枝,其改性在刚性体和弹性体方面的应用较多,例如苯乙烯-丁二烯接枝共聚物改善PS的冲击性能。
3、复合改性
塑料的复合改性即通过粘合剂或热熔等方法将两层或两层以上的膜、片等材料复合在一起而形成一种多层膜、片等材料的方法。塑料的复合改性实际上是塑料共混改性方法中层状共混的极端化,也可以看成是一种特殊的塑料共混改性。
4、表面改性
塑料表面改性是指通过物理或化学方法使塑料制品表面性能发生变化的一类改性方法。塑料表面改性与其它改性不同之处有二点:一是其改性仅局限于制品的表面,其内部性能不发生变化二是其改性实施于塑料制品一次成型加工之后,属于二次加工改性。
塑料表面改性的目的主要可分为两大类:一类是直接应用的改性,另一类是间接应用的改性。
(1)直接应用的塑料表面改性直接应用改性是指可以直接获得应用的一些改性,具体有表面光泽度、表面硬度、表面耐磨性及摩擦性、表面防老化、表面阻燃、表面导电及表面阻隔等。塑料表面这方面的改性近年来开发应用很快,如在塑料阻隔改性方面,表面阻隔改性占有很重要的地位。
(2)间接应用的塑料表面改性间接应用改性是指为直接应用打基础的一些改性,具体如为改善塑料的粘接性、印刷性及层化性等而进行的提高塑料表面张力的改性。例如,以塑料电镀为例,未经表面处理的塑料品种只有abs的镀层牢度能达到要求尤其聚烯烃类塑料品种,镀层牢度十分低,必须进行表面改性以提高与镀层的结合牢度,方可进行电镀处理。
改性塑料常见质量问题及解决措施
一、改性工艺流程
改性塑料的主要生产设备是双螺杆挤出机,
常见的生产工艺流程为:配料一混料一挤出一k拉条一冷却一切粒一包装。
改性塑料产品质量问题主要可分为外观缺陷和性能不合格,在这里探讨的是外观缺陷。外观缺陷大多与生产工艺、原材料质嚣、生产设备、生产环境等因素有关。常见的缺陷有长条、连粒、黑点、变色、真空不良、铁屑、塑化不良、碳化等。文章从生产过程入手,对改性塑料常见的质量问题进行分析并提出对策。
二、常见缺陷
1. 长条
大于正常粒子2倍的长度均视为长条。
产生原因主要有开机拉条或断条、料条方向不是直线、切粒机刀具出现磨损或有缺口等。
主要解决措施:
1)正常生产时调节料条进入切粒机的方向和调节过水长度
2)生产时断条严罩需调褴工艺处理
3)注意切粒机动刀的检杏,及时更换损坏的动刀
4)对于出现的长条町采用合适的振动筛,过筛处理。
2.连粒
两个或多个粒子并排连在一起称为连粒。
产牛原因主要有拉条时断条、过水长度不够等。
主要解决措施:
1)挤出拉条时选用宽度合适的导条轮,分开连在一起的料条
2)调整合适的冷却过水长度,即町减少连粒
3)对于出现的连粒可采用筛孔合适的振动筛过筛。
3. 黑点
在粒子表面或里面存在黑色斑点粒子。
引起黑点的主要原因有:清机不干净原料中有黑点螺杆碳化:环境污染。
主要解决措施:
1)转产清机过程中,没有清理干净,重新清机即可
2)加强来料检验,尤其足填充矿粉或阻燃剂中较容易出现黑点、杂质现象
3)注意控制调节螺筒温度及物料在螺筒内停留时间,防止加工温度过高
4)注意周边的环境卫生,做好生产不同颜色产品机台之间的隔离、防护是必要的。
4.变色
表现为生产过程中产品颜色突然发生变化,出现明显色差。
产生变色主要原因有混料不均清机不干净温度太高剪切太强。
主要解决措施:
1)严格按照混料工艺,确保混料均匀性
2)清机完成后年人检杳,确保清机f净
3)控制挤出温度,防止温度过高引起色粉分解
4)选择合适的螺杆组合,避免太强的剪切。
a、机头压力不足:
?. 增加滤网目数或张数;
?. 适当调低主机转速或调高喂料转速;
?. 适当降低挤出加工温度(机头或其他各区)。
b、外部杂质
?. 检查混料和放料各环节的设备死角是否清理干净及是否有杂质混入;
?. 尽量少加破碎料或人工对破碎料进行初筛,除去杂质;
?. 增加滤网目数及张数;
④. 尽量盖住可能有杂物掉落的孔洞(实盖或网盖)。
c、内部杂质
?. 机头压力太高(包括口模堵塞、滤网太多、机头温度太低等),造成回流增加而导致炭化加重,炭化物被带出到料条中,在牵引力作用下,造成断条;
?. 挤出机局部过热,造成炭化加重,炭化物被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;
?. 螺杆剪切局部太强,造成物料局部炭化加重,炭化物被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;
④. 机器使用年限长,螺杆和机筒磨损,缝隙增大,回流增加,机筒壁粘附的炭化物增加,随挤出时间延长,炭化物逐步被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;
⑤. 真空或自然排气口(此处包括垫片和死角)长时间不清理,存在的炭化物被带到料条,在牵引力作用下,造成断条;
⑥. 机头口模(此处包括出料口和机头内部死角)未清理干净,口模里面含有炭化物或杂质被带到料条,在牵引力作用下,造成断条;
⑦. 更换滤网的时间间隔太长,滤网被堵住,物料出不来,造成断条。
d、物料塑化不良:
?. 挤出温度偏低或螺杆剪切太弱,物料未充分塑化,出现料疙瘩,在牵引力作用下,造成断条;
?. 配方体系中低熔点助剂(包括EBS或PETS等),在螺杆剪切弱(常体现在2号线)或螺杆与机筒间隙增大(常体现在1号线)及剪切偏弱的前提下,造成塑化不良,造成断条。
e、原料物性变化:
?. 共混组分在同一温度,流动性存在太大差异,由于流动性不匹配或未完全相容(包括物理缠结和化学反应),理论上讲这种叫“相分离”,“相分离”一般在共混挤出不会出现,较多出现在注塑过程中,但如果MFR相差太大,在螺杆相对剪切较弱的前提下,可能出现断条;
?. 共混组分黏度变化:对同一材料而言,如果MFR减小,硬度、刚性和缺口变大,有可能该批料的分子量较之前有所偏大,造成黏度变大,在原有的加工温度和工艺作用下,造成塑化不良,此时提高挤出温度或降低主机螺杆转速可解决。
f、料条困汽或气:
?. 加工温度太高或螺杆局部剪切太强或螺杆局部过热,造成某些阻燃剂等助剂的分解,释放出气体,真空未及时将气体抽出,气体困在料条里面,在牵引力作用下,造成断条;
?. 物料受潮严重,加工水汽未及时经过自然排气和真空排除,汽体困在料条,在牵引力作用下,造成断条;
?. 自然排气或真空排气不畅(包括堵塞、漏气、垫片太高等),造成有气(或汽)困在料条里,在牵引力作用下,造成断条。
g、物料刚性太大、水太冷或过水太多、牵引不匹配:
物料刚性太大,水温太低,过水太多,机头的出料很软,过水则立刻变得非常硬,在牵引力不匹配的作用下,造成断条——这种现象常出现在PBT或PET加纤、PC加纤、AS加纤、ABS加纤等结晶速度非常快或刚性非常大的料,尤其是小机做实验较严重,此时提高水温、降低过水量,让进入切粒机的料条保持一定柔软度,可解决。
h、滤网目数过低或张数不够:
这种现象常出现在上述机头压力不足、外部杂质和内部杂质的时候。
(2)、颗粒空心
a、排气(或汽)不畅:
由于自然排气或真空排气不畅(可能材料自身水汽太重,也可能阻燃剂等助剂分解,还有可能真空堵塞或真空太小或漏气或真空垫片垫得太高等原因),造成颗粒中存在气(汽)体,形成空心。
b、塑化不良:
?. 加工温度偏低,物料未完全塑化,轻者(小孔)造成颗粒空心,重者(大孔)造成断条;
?. 低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多,在螺杆剪切偏弱(例如,2号线生产普通ABS,EBS不能太多,太多出现“气孔”)前提下,造成物料塑化不良,形成空心;
?. 低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多,在螺杆与机筒间隙增大(例如,1号线生产普通ABS,有时候EBS也不能太多,太多出现“气孔”)或螺杆剪切偏弱前提下,造成塑化不良,形成空心。
c、水温太低:
冷却水温太低,物料遇水收缩,造成收缩孔,例如做PP类产品——此类现象主要针对结晶类塑料;一般情况下,结晶类塑料(如PP、PA、PBT等)宜采用低水温,非结晶类塑料(如ABS、PC/ABS、HIPS等)采用高水温。
(3)、自然排气口、真空冒料
a . 自然排气口冒料:
?. 喂料转速与主机转速不匹配,适当降低喂料转速或提高主机转速;
?. 加料段到自然排气口所含区域的温度太低,物料没塑化,在螺杆挤压作用下,造成冒生料;
?. 自然排气口附近温度太高,物料黏度严重下降,此段螺杆打滑,物料不能及时被输送至前段,在后续的料流挤压作用下,造成冒熟料;
④. 螺杆的自然排气口位置与机筒的自然排气口位置不相匹配,造成冒料;
⑤. 此处未设置反向输送元件或反向啮合块,不能降低自然排气口螺槽压力,在后续料流挤压作用下,造成冒料。
b、真空冒料:
?. 真空抽力太大,把物料吸进真空管道,造成冒料;
?. 螺杆真空位没有设置反向输送元件或反向啮合块,不能降低真空段螺槽压力,在抽真空作用下,造成冒料;
?. 真空段温度太高,物料黏度严重下降,此段螺杆打滑,物料不能及时输送至前段,在真空抽力作用下,造成冒料;
④. 挤出加工温度太低,物料未塑化或阻燃剂等助剂未得到在树脂中得充分分散,在真空抽力作用下,造成冒料;
⑤. 螺杆组合也合理,位置也匹配,温度以及主机和喂料转速也匹配的前提下,真空垫片偏低,在料流挤压和真空抽力作用下,造成冒料;
⑥. 机头压力太大(原因包括:口模堵塞、过滤网太多、机头温度太低等),造成回流增加,在真空抽力作用下,造成冒料。
(4)、料斗架桥
a、填料太多、吸潮、团聚,造成混合料与料斗壁摩擦增大,添加“白油”等液态外润滑剂,降低混合料与料斗壁以及混合料之间的摩擦,可解决;
b、混合料结块(包括高温结块和液态助剂添加太多而结块),降低烘干温度或高混时间,减少液态助剂添加量,添加对“油状”物具有吸收作用的粉状树脂或助剂(如,高胶粉、AS粉料、PP粉料等),可解决。
(5)、下料架桥
主要是因某些加工助剂熔点太低,一区、二区加工温度偏高,物料在喂料料仓软化,粘附在设备壁,造成后续下料困难,适当降低一区、二区加工温度,可解决。
(6)、黑点偏多
a、原料本身质量差,黑点偏多;
b、螺杆局部过热,造成物料炭化加重,炭化物被带到料条中,造成给点偏多;
c、螺杆局部剪切太强,造成物料炭化加重,炭化物被带到料条中,造成给点偏多;
d、机头压力太大(包括堵塞、滤网太多、机头温度太低等),回流料太多,物料炭化加重,炭化物被带到料条中,造成给点偏多;
f、机台使用年限偏长,螺杆与机筒间隙增加,机筒壁粘附炭化物增多,随挤出时间推移,被逐步带到料条中,造成给点偏多;
g、自然排气口和真空排气口长时间不清理,堆积的炭化物增多,随后期连续挤出被带到料条中,造成给点偏多;
h、外部环境或人为造成其他杂质混入,造成黑点偏多;
i、口模(包括出料口和内部死角)清理不干净,造成黑点偏多;
j、出料口不够光滑(如,一些浅槽及坑洼等),长时间可能积存物料,随挤出时间推移,被逐渐炭化,再被带到料条中,造成黑点偏多;
k、部分螺纹原件损坏(缺角、磨损等形成死角),造成死角处的物料炭化加重,在后续连续挤出过程中,被逐步带出到料条,造成黑点偏多;
l、自然排气和真空排气不畅,造成螺杆内物料炭化,造成黑点偏多
一、增强技术
纤维增强是塑料改性的重要方法这一,镁盐晶须和玻璃纤维均能有效地提高聚丙烯的综合性能。以玻璃纤维增强的聚丙烯具有较低的密度,低廉的价格以及可以循环使用等优点,正逐步取代工程塑料与金属在汽车仪表板,汽车车身和底盘零件中的应用:与玻璃纤维相比,镁盐晶须的模塑制品具有更高的精度,尺寸稳定性和表面光洁度,适用于制备各种形状复杂的部件,轻质高强度阻燃部件和电子电器部件。作为一种改性剂,镁盐晶须能大幅度提高聚丙烯的强度,刚度,抗冲击和阻燃性能。因此,镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用越来越受到重视。
二、增韧技术
矿物质增强增韧是最为普遍的改性途径之一。向聚丙烯原料中添加的矿物质通常是碳酸钙,滑石粉,硅灰石,玻璃微珠,云母粉等。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的机械性能和冲击韧性,降低聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性,并且由于矿物质与聚丙烯基体在成本上的巨大差别,可以大幅度降低聚丙烯材料的成本。
矿物质增强增韧聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用电器中应用最广泛的一种。波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内筒一般使用的都是矿物质增强增韧聚丙烯材料,以代替早期的不锈钢内筒。聚丙烯材料经矿物质增强增韧后,可克服其原有的强度不足,光泽度不好,收缩太大等问题。这种改性聚丙烯除了用于制作洗衣机的内筒以外,还被用于制作波轮和取衣口等部件,仅海尔集团对其每年的用量就在1700吨左右(每个洗衣机内筒约重2kg)。这种材料的矿物质添加量高达40%,其拉伸强度达33Mpa,断裂伸长率可达90%以上,缺口冲击强度约为10KJ/m2。
微波炉的很多部件也采用矿物质增强增韧聚丙烯材料制造。由于矿物质的加入,可以在聚丙烯材料本身较高的耐热温度的基础上,使其耐热温度进一步得到提高,以适应微波炉对高温的要求。例如,微波炉门体的密封条,微波炉扬声器喇叭口,喇叭支架等都采用了这种改性的聚丙烯材料。冰箱上的搁物架也基本采用了矿物质增强增韧聚丙烯材料,由于与玻璃面板可进行整体注塑,从而很好地解决了原来ABS材料的面板沁水问题。
三、填充改性
新型高填充玻纤改性塑料,它可克服常规玻璃纤维增强热塑性塑料的缺陷。这种材料的基体是高温热塑性塑料如液晶聚合物,聚醚砜,聚醚酰亚胺和聚苯硫醚。在玻纤填充量在80%时,改性材料但仍能操持良好的可加工性。用新材料生产的部件具有耐磨损和耐温变的良好特性。这种新材料可与塑料和金属粘合,适用于表面摸塑设备加工,潜在的应用包括汽车和燃料系统部件,轴承,电子零部件,抗刮伤外壳等,这种玻璃增强物的辅加效益是阻燃性好,能回收利用,高度耐热和尺寸稳定等。
四、共混与塑料合金技术
塑料共混改性指在一种树脂中掺入一种或多种其他树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能的一种改性方法。氟塑料合金是采用国内现有的超高分子量聚全氟乙丙烯(FER)为主要原料,与四氟乙烯加填料直接共混,用物理方法制造的,此材料性能超过了世界公认的“塑料王”聚四氟乙烯。
五、阻燃技术
高聚物的阻燃技术,当前主要以添加型溴系阻燃剂为主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚A、六溴环十二烷等,其中尤以十溴二苯使用量为最大,溴化环氧树脂由于具有优良的熔流速率,较高的阻燃效率,优异的热稳定性和光稳定性,又能使被阻燃材料具有良好的物理机械性能,不起霜,从而被广泛地应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料,热塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。
阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、膨胀型、无机型等,这些阻燃剂在各种不同使用领域发挥着各自独特的阻燃效果。在磷系阻燃剂中,有机磷系的品种大都是油液状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷,是纯阻燃元素,阻燃效果好,但它色泽鲜艳,因而应用受部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆,这样使它在高聚物中有较好的分散性,与高聚物的相容高性好,不易迁移,能长久保持高聚物难燃性能。
六、纳米复合技术
科研人员发现,当微粒达到纳米量级时会出现一种新奇现象,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁、热力学等性能呈现出与传统材料的极大差异。根据纳米材料的结构特点,把不同材料在纳米尺度下进行合成与组合,可以形成各种各样的纳米复合材料,例如纳米功能塑料。
一般塑料常用的种类有PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、PS(聚苯乙烯)等几十种,为满足一些行业的特殊需求,用纳米技术改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能,强度高,耐热性强,重量更轻。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功能塑料最引起汽车业内人士注意的有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。
增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度,抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。增强增韧塑料可以代替金属材料,由于它们比重小,重量轻,因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量,达到节省燃料的目的。这些用纳米技术改性的增强增韧塑料,可以用于汽车上的保险杠、座椅、翼子板、顶蓬盖、车门、发动机盖、行李舱盖等,某至还可用于变速器箱体,齿轮传动装置等一些重要部件。
七、热塑性弹性体技术
热塑性弹性体简称TPE/TPR,以SEBS、SBS为基材,是一类具有通用塑料加工性能,但产品有着类似文联橡胶性能的高分子合金材料。在多材料模塑中,热塑性弹性体有4个基本的类型,即苯乙烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性硫化胶(TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)和共聚多酯(COPE)。
热塑性聚氨酯弹性体是第一个能够运用热塑性工艺加工的弹性体。有聚酯和聚醚两种类型,聚酯型具有较高的机械性能,聚醚型比聚酯型具有较好的水解稳定性和低温韧性。聚氨酯橡胶具有良好的耐磨性、添加剂可以提高耐候性,尺寸稳定性和耐热性,减少摩擦或增加阻燃性,它们在各硬度等级产品中具有很广泛的应用,涉及汽车密封件和垫圈,稳定杆套,医用导管、起博器和人造心脏装置、手机天线齿轮、滑轮、链轮、滑槽衬里、纺织机械部件、脚轮、垫圈、隔膜、联轴器和减振部件。
共聚多酯弹性体具有良好的动态性能、高模数、高伸长和撕裂强度,还有在高温和低温条件下具有良好的抗挠屈疲劳性。通过组合紫外线稳定剂或炭黑可以提高耐候性,耐无氧化酸性、一些脂族烃、芳烃燃料、碱性溶液、液压流体的性能表现为良好甚至优异;然而,无极性材料,如强无机酸和碱、氯化溶剂、苯酚类和甲酚会使聚酯降解,共聚多酯在一般情况下比热塑性弹性体昂贵,应用于弹性联轴器、隔、齿轮、波纹管垫环、保护套、密封件、运动鞋鞋底、电气接头、扣件、旋钮和衬套中。
2007年世界热塑性弹性体(TPE)消费超过230万吨,总产值超过110亿美元,2001-2007年间世界消费保持年均6.5%的增长率。其中,北美消费平均增幅为5.7%,欧洲为4.4%,拉丁美洲则以两位数速率快速增长,亚太地区年均增幅大于8%。高速的增长将带动各行各业对TP巨的使用,汽车和日用品消费是拉动热塑性弹性体消费增长的主要因素,不同品种的热塑性弹性体增长率不相同。热塑性聚氨酯应用以年均6.3%的速率增长,主要应用于汽车业预计未来热塑性聚氨酯在日用品和体育用品上应用会有所突破。
八、反应接枝改性
在由一种或几种单体组成的聚合物的主链上,通过一定的途径接上由另一种单体或几种单体组成的支链的共聚反应。是高聚物改性技术中最易实现的一种化学方法。
马来酸酐接枝改性聚合物一般采用双螺杆挤出机熔融接枝法制备,其系类品种包括聚乙烯(PE-g-MAH)、聚丙烯(PP-g-MAH)、ABS(ABS-g-MAH)、POE(POE-g-MAH)、EPDM(EPDM-g-MAH)等,其操作工艺简单、生产成本低、产品质量稳定等特点。其中产品MAH接枝率在0.5~2.5%范围内可调,其他力学性能指标优良。可广泛用作各类非极性聚合物(如PE、PP等)与极性聚合物(如PC、PET、PA等)其混改性时的相容剂等。
纳米碳酸钙是一种十分重要的无机增韧增强功能性填料,被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域,为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能,须对纳米碳酸钙进行表面改性常用的碳酸钙表面改性方法主要以脂肪酸(盐),钛酸酯,铝酸酯等偶联剂在碳酸钙表面进行化学改性,从而使改性碳酸钙填充的聚合物冲击强度得到较大的提高,为了提高无机填料与有机基体之间的相容性,用高分子有机物对无机填料进行表面接枝改性是一种常用方法。Takao Nakatsuka 以磷酸盐改性超细CaC03表面,然后与聚异丁烯酸接枝,P.Godard采用羧酸吸附和聚丁基丙烯酸接枝对CaC03表面改性,与丙稀单体混合后通过聚合制备了性能较好的PP/CaC03复合材料。