07-聚合物共混与合金》-第七章增容剂及其在聚合物共混物中的应用+第八章.ppt

5.9 增容剂及其在聚合物共混物中的应用 一、聚合物的增容及增容剂的作用原理 二、 增容剂的类型及一般制法 三、 增容剂在聚合物共混体系中应用实例 2．反应型增容剂的—般制法 反应型增容剂也可分为预先专门制备和“就地”产生两种方式得到，但其关键并不在于方式，主要是如何在共混组分中引入预定的可反应增容的官能团。操作可在一般混炼设备(开放式混炼机、双螺杆挤出机等)中完成，但最好采用先进的排气式反应挤出机。 第六章 聚合物共混物的制备方法及相关设备 6.1 制备方法概论 表示螺杆结构特征的基本参数 螺杆直径:表示挤出机的大小规格,最常见的螺杆直径D为45～150毫米。 螺杆直径增大，加工能力提高 长径比是指螺杆工作部分有效长度与直径之比，表示为L/D，通常为18～２５ L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑料的混合和塑化; 能减少漏流和逆流，提高挤出机的生产能力; L/D过大，塑料受热时间增长而降解; 螺杆自重增加，自由端挠曲下垂，造成螺杆与机筒的间隙不均匀; 给螺杆和机筒的加工制造和安装带来困难; 　　L/D过小，易引起物料的混炼、塑化不良； 压缩比:螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽容积之比 l 粉料（干粉）共混法 将两种或两种以上品种之间的细粉状聚合物在各种通用的塑料混合设备中加以混合。 形成各组分均匀分散的粉状聚合物混合物的方法称为粉料（干粉）共混法。 用此种方法进行聚合物共混时，也可同时加入必要的各种塑料助剂（例如增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填充剂等）。 从物料形态分类，物理共混法包括粉料（干粉）共混、熔体共混、溶液共混及乳液共混四类： 经干粉混合所得聚合物共混物料，在某些情况下可直接用于压制、压延、注射或挤出成型，或经挤出造粒后再用以成型。 干粉共混法具有设备简单，操作容易的优点。 其缺点为： ①所用聚合物原料必须呈细粉状。 若原料颗粒较大，尚需采用粉碎设备制粉。但对许多韧性较大的聚合物，例如尼龙、聚碳酸酯等，粉碎相当困难，此类情况就得利用深冷粉碎技术制粉，能耗很大，使成本增高。 在实验室小规模制粉，可利用溶剂溶解聚合物，再用非溶剂沉淀的方法实现，由于耗费大量溶剂也难以工业化 。 一般情况不宜单独使用干粉共混法。 然而对于某些难溶难熔聚合物的共混仍有实用价值。例如氟树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂等共混物的制取。 此外，当共混聚合物组分彼此之间相溶性较好，且一种组分用最相当少时，也可考虑采用干粉共混法。 ②干粉混合时，聚合物料温度低于它们的粘流温度（＜Tf ），物料不易流动，故混合分散效果较差。 干粉共混聚合物成型后，相畴较粗大，制品的各项物理力学性能指标受到一定程度的影响，严重者还会造成制品各个部位性能的不一致，这种不良影响对于聚合物组分之间相溶性欠佳的聚合物共混物尤为明显。 干粉共混操作时，应注意以下事项： ①聚合物粉料的粒度应相当微细，必要的粒度随聚合物种类、所用混合设备及工艺条件以及共混物料的成型方法等有所不同； ②异种聚合物粉料的粒度和比重应比较接近，如此才易于均匀混合，且不致在运输、加工成型过程引起组分间的分层； ③如干粉共混时还需加入增塑剂、润滑剂、防老剂等配合剂，则需注意各聚合物组分对各种配合剂吸收能力有无明显差异。若吸收配合剂的能力区别较大，应按二段加料法进行共混，即首光将配合剂与吸收该配合剂能力弱的聚合物组分混合，操作一段时间后，再加入另一聚合物组分。 否则就会造成配合剂在不同聚合物组分中分配不平衡，影响制品性能。 2 熔体共混法 熔体共混又称为熔融共混，此法系将共混所用的聚合物组分在它们的粘流温度以上（Tf）用混炼设备制取均匀聚合物共熔体，然后再冷却、粉碎（或造粒）的方法。其工艺流程示意如图6-l。 图6-1 熔融共混过程示意 初混合的设备和操作情况类似于前述之干粉共混，但由于熔融共混法中的初混合并非最终的共混操作，所以聚合物原料在粒度上的要求不很严格。 某些情况，也可不经初混合，而直接在混炼设备中熔融共混。 熔融共混法具有下述优点： ①共混的聚合物原料在粒度大小及粒度均一性方面不似干粉共混法那样严格，所以原料准备操作较简单； ②熔融状态下，异种聚合物分子之间扩散和对流激化，加之混炼设备的强剪切分散作用．使得混合效果显著高于干粉共混，共混物料成型后，制品内相畴较小； ③在混炼设备强剪切力作用下，导致一部分聚合物分子降解并可形成一定数量的接枝或嵌段