聚合物共混物非結晶相態散的結構是什么 (二)
依照流體力學理論,黏度不同的二種流體,始終依照“軟包硬”的規律運動,即黏度低的流體要自動包覆黏度高的流體,這么流動必須的能量最小。聚合物層狀共混的組分雖不是流體而是熔體,卻也遵循“軟包硬”的規律。要擺脫這么規律,使分散相形成層狀分布,就需要保證分散相不被包覆。這就需要分散相的黏度要大于連續相的黏度,使分散相不會被連續相包覆形成海島分布,而是在剪切力的作用下拉長和取向,最終形成層狀分布。
聚合物層狀共混技術包括材料的合理選擇和工藝條件合理控制兩方面:
一是材料合理選擇。樹脂黏度,現在比較常見的阻隔層狀共混為HDPE與阻隔樹脂如PA、EVOH、PEN、PET、PPC,要實現阻隔樹脂的層狀分布,HDPE樹脂的熔體流動指數要遠大于阻隔樹脂,這樣才能夠實現黏度低的聚合物包覆黏度高的聚合物,比較常見的層狀共混阻隔實例為HDPE/PA。
相容劑,HDPE與阻隔性樹脂的相容性不好,必須加人相容劑,但加人量要控制好,通常比普通共混的量要小,品種依共混品種不同而選擇,HDPE/EVOH或PA用HDPE-g-MAH,HDPE/PET或PEN或PPC用EAA或EVA。比如HDPE/PA/HDPE-g-MAH組合制作的合金,對二甲苯的滲透率達到0.3%以下。
二是工藝條件控制。螺桿轉速,以HDPE/PA為例子,螺桿轉速低于200r/s以控制較低的剪切速率,以確保黏度高的組分不能被剪切破裂為顆粒狀的分散相。加工溫度,加工溫度不適合太高,一般是在240℃以下。迅速冷卻,成型加工后應該迅速冷卻定型,讓層狀結構盡快固定下來。此外,對于聚合物合金材料,要是再加入第三方添加劑時,添加劑往往優先選擇其中某一相聚合物分散。怎么選擇優先分散相聚合物位于表層,就可以有效節省阻燃劑、導電劑、抗靜電劑等的使用量,提升了阻燃或者抗靜電效果。
2、纖維狀兩相連續結構
聚合物合金的纖維狀兩相連續結構就是指此連續相以纖維狀分散于主連續相,纖維狀分布有益于聚合物合金的增強改性、流動改性、導電改性、導熱改性。典型的纖維狀兩相連續結構多發生在熱塑性樹脂與液晶聚合物合金中,TLCP液晶聚合物往往以纖維狀連續分布,起著類似玻璃纖維增強的作用。
3、互穿網絡結構
聚合物合金的分散結構中兩個相都連續相,卻不是層狀連續也不是纖維狀連續,反而是形成了相互貫穿的網絡連續結構,稱之為互穿網絡結構(IPN)。構成互穿網絡的交聯劑可以是化學交聯,還可以是物理交聯。
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