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Introducción de métodos para mejorar la compatibilidad del polipropileno con otros polímeros

Hora : 2023-05-22 09:29:46 Golpes : 9

En la preparación de mezclas de polímeros, la compatibilidad tiene un gran impacto en las propiedades de la mezcla. Si los dos polímeros son totalmente compatibles, la mezcla resultante tendrá excelentes propiedades, y si los dos polímeros son poco compatibles, la mezcla producirá una separación de fases macroscópica, formando así un fenómeno de delaminación o pelado, que reduce la resistencia y el rendimiento del material. . Si los dos polímeros son parcialmente compatibles, se forma una estructura de separación de fases microscópica o submicroscópica y existe una interacción entre las interfaces de las dos fases para formar una capa de transición, cuando las mezclas resultantes tienden a exhibir propiedades únicas. Puede verse que la formación de separación de fases microscópica o submicroscópica es un tema clave en la preparación de mezclas. Si bien la mayoría de los polímeros son incompatibles, cómo mejorar la compatibilidad entre ellos durante el proceso de mezcla para formar una separación de fases microscópica es un aspecto importante del estudio de la mezcla. Existen varios métodos para mejorar la compatibilidad del polipropileno.

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1. Injerto químico de polipropileno.

 

El polipropileno es un polímero no polar, a través del injerto químico, los monómeros polares como el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el acrilato, el acrilonitrilo, el anhídrido maleico, etc. injertados en la cadena molecular del polipropileno, pueden aumentar la polaridad del polipropileno y mejorar la compatibilidad del polipropileno. y otros polímeros, mejorando así las propiedades físicas y mecánicas de la mezcla. Los copolímeros de injerto como PP-g-AA, PP-g-MAA y PP-g-MAH se han preparado con éxito mediante la aplicación de métodos de injerto químico.

 

2, Capacitación de irradiación de polipropileno.

 

El tratamiento del polipropileno con haz de electrones, rayos γ, luz ultravioleta, plasma y otras técnicas de irradiación puede introducir grupos polares como grupos hidroxilo, carbonilo, carboxilo, amino y peroxi en la cadena molecular del polipropileno, lo que aumenta la polaridad y mejora la compatibilidad del polipropileno. sistema de mezcla En la siguiente tabla se muestra una comparación de las propiedades de varias fuentes de irradiación comúnmente utilizadas en la modificación de polipropileno.

 

Comparación de las propiedades de varias fuentes de irradiación comúnmente utilizadas en la modificación del polipropileno

RendimientoRayo de electronesRayo γLuz ultravioletaMicroondas
Energía de fotoelectrones/Ev104-106105-107Rinde de 10 a 10 porciones 210-6-10-2
Frecuencia/Hz1018-10211016-10171014-1017108-1011
Longitud de onda/m10-10-20-1010-14-10-810-9-10-610-3-1
Capacidad de penetración/mmRinde de 1 a 10 porciones 102<10-1102
Utilización de energíaAltaBajaAltaMás alto
Requisitos de protecciónMás altoAltaBajaMás alto
Inversión en equiposAltaAltaBajaMedio
Correr cuestaBajaBajaBajaMás Bajo

(1) Injerto por irradiación de PP. El injerto por irradiación es uno de los métodos más importantes para la funcionalización del polipropileno, ya que puede desencadenarse mediante el injerto de monómeros en moléculas de polipropileno cuando los grupos reactivos generados por la rotura molecular del polipropileno bajo irradiación de alta energía interactúan con los monómeros. Por ejemplo, el anhídrido maleico se puede injertar en polipropileno bajo irradiación de alta energía, lo que puede mejorar significativamente la polaridad, la adhesión, la imprimibilidad y la capacidad de impresión de la superficie del polipropileno.Compatibilidad con otros polímeros.

 

Un plasma es un gas ionizado, una colección de partículas como electrones, iones, átomos, moléculas o radicales libres combinados. Los iones, electrones, átomos en estado excitado, moléculas y radicales libres del plasma ricos en espacio son especies reactivas activas que pueden iniciar una serie de reacciones y se pueden usar para la modificación del polipropileno por injerto.

 

(2) Capacitación por irradiación de PP. Algunos investigadores han ampliado el ámbito de aplicación de la tecnología de irradiación en materiales poliméricos, proponiendo la introducción de grupos polares que contienen oxígeno en cadenas moleculares de poliolefinas mediante técnicas físicas como haz de electrones, rayos γ, radiación ultravioleta, microondas, etc. capacitancia interfacial de materiales complejos mixtos de poliolefina y preparar materiales de poliolefina que pueden cumplir con el índice de rendimiento de ciertos plásticos de ingeniería, creando una nueva tecnología para la preparación de materiales de poliolefina de alta resistencia y dureza.

 

3、Añadir condensador (compatibilizador)

 

El compatibilizador suele ser un copolímero de injerto o bloque, la estructura y la polaridad de sus segmentos de cadena son similares al polímero componente. A, B dos componentes si son incompatibles, puede agregar bloque de tipo AB o copolímero de injerto, componente del condensador A y polímero A buena compatibilidad, componente B y polímero B buena compatibilidad. Copolímero de bloque o injerto tipo AB para hacer A, B dos componentes de los aumentos de compatibilidad, este copolímero de bloque o injerto se llama condensador. El copolímero de injerto se llama condensador. El agente de carga se puede dividir en agente de carga de alto peso molecular y agente de carga de bajo peso molecular. El agente de carga de alta molécula se puede dividir en no reactivo y reactivo, mientras que el agente de carga de baja molécula es todo reactivo.

 

(1) agente de carga no reactivo. El llamado agente de carga no reactivo se refiere a aquellos que no tienen grupos reactivos, en el proceso de mezcla de polímeros no ocurre en la reacción química del agente de carga, dependen de su afinidad por los dos polímeros mezclados, fuerza de unión para hacer compatible la compatibilidad original de los dos polímeros, la formación de mezclas de polímeros con buenos efectos interfaciales. Este tipo de agente de carga no tiene subproductos y tiene un buen efecto. El agente de carga no reactivo ha desarrollado cuatro tipos, a saber, tipo AB, tipo AC (tipo ABC), tipo CD y otros tipos de agente de carga, la siguiente tabla muestra los ejemplos de aplicación de agente de carga no reactivo.

 

Ejemplos de aplicación de agentes de carga no reactivos

Tipo de PropiedadPolímero BPolímero AAgente de carga
ABPSPBPS-g-PB
ABPPPA6PP-g-PA6
ACPEPSCPE, SEBS
ACPicosegundo, PP, LDPEPVC(CPE)
ACPPPEEPDM
CDPVCLDPEHidrogenación PB-PCL
CDPVCBREVA
CDPMMAPPSEBS

El agente de carga tipo AB está hecho principalmente de dos polímeros A, B mediante copolimerización de bloque o injerto. Es adecuado para la mezcla conjunta de dos polímeros de A y B con el mismo tipo de condensador AB. Puede reducir la tensión interfacial y aumentar la compatibilidad de las dos fases. Por ejemplo, el copolímero de bloque de etileno propileno se puede utilizar como agente de carga para el sistema de mezcla de PE/PP.

 

El agente de carga tipo AC (tipo ABC) está hecho de dos (o tres) monómeros poliméricos A, C (o A, B, C) mediante injerto o copolimerización en bloque. Es adecuado para la mezcla de dos polímeros A y B. Como la mezcla de resina PE y PS usando CPE o SEBS como condensador, puede mejorar la compatibilidad de PE y PS.

 

El agente de carga tipo CD es un nuevo tipo de agente de carga, su composición es diferente de la composición de resina mezclada, como el SEBS que se puede usar como agente de carga para PP y PMMA.

 

(2) Condensador reactivo. El llamado capacitor reactivo se refiere a que el capacitor en sí contiene grupos reactivos, se puede mezclar con otros polímeros que contienen grupos en la reacción química, la generación de enlaces químicos entre el polímero y el capacitor para producir una fuerte fuerza de unión para lograr el efecto de capacitancia Este tipo de agente de carga tiene tipo de ácido maleico, tipo de ácido acrílico, tipo modificado con epoxi, además de agente de carga reactivo de bajo peso molecular.

 

El condensador de tipo de ácido maleico es una clase de condensador de polímero de grupo carboxilo modificado con anhídrido maleico, puede reaccionar con una variedad de polímeros y hacer la mezcla de capacitancia de polímero. El polímero modificado con ácido acrílico es otra clase de condensadores de polímero que contienen grupos carboxilo. Los ejemplos de aplicación son el copolímero EPDM-g-MAH como mezclas de PA/EPDM, el copolímero PP-g-AA como mezclas de poliolefina/PET y el LLDPE injertado con anhídrido maleico como mezclas de poliolefina/EVOH.

 

4,tecnología IPN

 

IPN es una red de polímero interpenetrante, que es una nueva mezcla de polímeros multifase formada por la red reticulada de cada uno de los dos polímeros entre sí. Preparación de IPN, la primera necesidad de un polímero entrecruzado, seguido por el monómero, iniciador, agente de entrecruzamiento disuelto en la primera red, y luego activó la polimerización entrecruzada para formar una segunda red. A medida que las dos redes reticuladas se penetran entre sí, se forma una estructura de separación de microfases estable, que tiene una interfaz de fase grande y un buen efecto sinérgico, por lo que puede tener un mejor rendimiento que los polímeros componentes.

 

5,Vulcanización dinámica

 

La vulcanización dinámica es la reacción de reticulación de la fase dispersa en el proceso de mezcla en estado fundido de dos polímeros. Debido a la reticulación de la fase dispersa, aumenta la estabilidad morfológica del sistema y mejora la resistencia a la fusión y las propiedades mecánicas. Dado que la fase continua del material base no está reticulada, el material todavía tiene propiedades de procesamiento termoplástico. El elastómero termoplástico PP/EPDM ampliamente utilizado tiene un excelente rendimiento integral. La vulcanización dinámica de PP y EPDM se refiere a la vulcanización de EPDM en el proceso de mezcla por fusión de PP y EPDM para obtener las micropartículas de EPDM reticuladas vulcanizadas dispersas en la fase continua de PP. la fase continua de PP se funde a alta temperatura para proporcionar termoplasticidad, mientras que las partículas de caucho EPDM vulcanizado se encuentran a temperatura ambiente para proporcionar alta elasticidad. Esta es una ingeniosa combinación de propiedades materiales.

 

Fuente: http://www.renprene.com/introduction-to-methods-of-improving-the-compatibility-of-polypropylene-with-other-polymers.html

 


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