相容劑是促進兩種或多種聚合物相容的助劑,是高分子合金技術的重要助劑。
大家都知道,水和油雖然經(jīng)強力攪拌可以勉強混合在一起,但是只要攪拌一停止,水和油就會迅速地發(fā)生相分離,變成穩(wěn)定分開的兩相。
這時候只要加入一些表面活性劑進行攪拌,比如洗潔精,就可以實現(xiàn)水和油很好地分散在一起,形成一種宏觀上相容、微觀上相分離的微乳液,并有很好的穩(wěn)定性。
如果把互不相容的聚合物A和聚合物B比作水和油,那么相容劑就好比洗潔精這樣的表面活性劑。所以從熱力學本質上可以把相容劑理解為界面活性劑。
一般來說相容劑具有較高的相對分子質量,其作用于兩種互不相容的聚合物界面之間,起到降低界面張力、增加界面層厚度、降低分散粒子尺寸的作用,使體系最終形成具有宏觀均勻、微觀相分離特征的熱力學穩(wěn)定的相態(tài)結構。
一般來說相容劑是按作用特征分為非反應型和反應型兩種。
非反應型相容劑通常是嵌段共聚物、接枝共聚物和無規(guī)共聚物,比如A-B型嵌段共聚物作相容劑,其A和B嵌段部分分別進入A聚合物相和B聚合物相,從而是界面具有較高的結合強度,同時體系的相態(tài)穩(wěn)定。
反應型相容劑是一種同非極性高分子主鏈及活性基團(如羥基、環(huán)氧基組成,多為無規(guī)的)組成的聚合物。
由于它的非極性高分子主體能與共混物中的非極性聚合物相容,而極性基團又能與共混物的極性聚合物的活性基團反應或鍵合,故能起到很好的相容作用。
根據(jù)活性基團的不同可分為環(huán)狀酸酐型(MAH)、羧酸型、環(huán)氧型、噁唑啉型、酰亞胺型、異氰酸酯型以及低分子型。
根據(jù)用途分,常見的相容劑有LFT專用相容劑、PP改性相容劑、PA/PP合金相容劑、尼龍增韌相容劑、聚酯相容劑、PC/ABS增韌相容劑、多功能化PPO相容劑等。
這些相容劑的基體樹脂一般有:均聚PP、LDPE、嵌段共聚PP、POE/EPDM、POE、EVA、SEBS、PS彈性體嵌段等等。
下面列舉相容劑主要應用的3個用途。
相容劑的出現(xiàn)主要是為高分子材料合金技術服務的。
所謂高分子合金,即由兩種或兩種以上具有不同性質的高分子材料經(jīng)共混并采用相應的相容化技術而得到的多相多組分體系。而這樣的高分子合金、共混、改性的重要關鍵材料就是相容劑。
相容劑對合金技術的微觀相態(tài)結構起到很好的調整和控制作用,而使共混材料實現(xiàn)高性能化和功能化的效果。相容劑廣泛應用于PP/PE、PP/PA、PA/PS、PA/ABS、ABS/PC、PBT/PA、PET/PA、PP/POE、PE/EPDM、TPE/PU等合金。
圖 PC+PBT合金防沖擊殼體
圖 PC+ABS合金電鍍零件
相容劑又稱大分子偶聯(lián)劑。由于具有高分子部分與高分子聚合物相容,因此,相容劑對聚合物與填料之間的偶聯(lián)效率優(yōu)異,可用于PE/CaCO3、PE/滑石粉、PA/GF、PRT/GT等偶聯(lián)處理,效果良好。
圖 長玻纖PA66 汽車換擋桿基座
圖 連續(xù)碳、玻纖增強PC 復合材料 電子產(chǎn)品后蓋演示
熱塑性彈性體,具有良好的柔軟性、高彈性和低溫性能,添加一定量的相容劑可以作為PP、PE、PS、PA、PC等塑料的增韌劑。而相容劑正是這些增韌劑的最關鍵性的“核”、“殼”相容作用。如EPDM接枝MAH增韌劑,可在-45℃的溫度下,保持優(yōu)良的物理性能和堅韌性能。一般用量5%-10%。
圖 填充增韌PP保險杠
圖 增韌PC+ABS無人機外殼及葉片
除此之外,相容劑還可以應用于聚合物的改性和回收廢舊塑料上。
由于相容劑是以活躍自由基分子羧基摻入非極性與極性聚合物之間起“橋梁”作用,將其改性成為極性的改性聚合物,再使其與極性的聚合物共混,兩者之間進行反應而制得良好的改性共混效果。或者改善聚合物的粘接性和改善塑料的抗靜電、印刷性、光澤性等的表面性能等。
利用相容劑回收廢舊塑料,使之成為新的塑料合金或新的改性塑料,是“廢物綜合利用”比較好的可行辦法,并可解決“白色污染”問題,具有很大的社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益。
國內外相容劑企業(yè)(以下排名不分先后):
序號 | 公司名稱 | 省份 |
1 | 杜邦 | 美國 |
2 | 阿科瑪 | 法國 |
3 | 普利朗 | 以色列 |
4 | 三井化學 | 日本 |
5 | 科騰 | 美國 |
6 | 科聚亞 | 法國 |
7 | 克雷威利 | 法國 |
8 | 住友化學 | 日本 |
9 | 鐘淵化學 | 日本 |
10 | Polyscope | 荷蘭 |
11 | 東莞創(chuàng)之源化工有限公司 | 廣東省 |
12 | 東莞市卡爾文塑膠科技有限公司 | 廣東省 |
13 | 廣州市合誠化學有限公司 | 廣東省 |
14 | 佳易容相容劑江蘇有限公司 | 江蘇省 |
15 | 寧波能之光新材料科技股份有限公司 | 浙江省 |
16 | 合肥中科先行新材料技術有限公司 | 安徽省 |
17 | 北京海爾科化有限公司 | 北京市 |
18 | 中塑光禹(北京)化學品科技有限公司 | 北京市 |
19 | 廈門科艾斯塑膠科技有限公司 | 福建省 |
20 | 佛山格邦高分子科技有限公司 | 廣東省 |
21 | 佛山市佰川塑料有限公司 | 廣東省 |
22 | 佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司 | 廣東省 |
23 | 廣州市新邦高分子材料有限公司 | 廣東省 |
24 | 廣州塑寶材料科技有限公司 | 廣東省 |
25 | 廣州源泰合成材料有限公司 | 廣東省 |
26 | 金樺鵬遠科技發(fā)展(深圳)有限公司 | 廣東省 |
27 | 青島新宇田化工有限公司 | 山東省 |
28 | 尚帷化工科技有限公司 | 廣東省 |
29 | 沈陽四維高聚物塑膠有限公司 | 遼寧省 |
30 | 河北金天塑膠新材料有限公司 | 河北省 |
31 | 廊坊浩正塑膠科技有限公司 | 河北省 |
32 | 湖北凱鶴化工新材料有限公司 | 湖北省 |
33 | 吉林市長城新先化工有限責任公司 | 吉林省 |
34 | 常州市優(yōu)貝新材料有限公司 | 江蘇省 |
35 | 昆山偉馳塑膠有限公司 | 江蘇省 |
36 | 南京聚厚新材料有限公司 | 江蘇省 |
37 | 蘇州巨鼎塑膠材料有限公司 | 江蘇省 |
38 | 揚州市恒輝化工有限公司 | 江蘇省 |
39 | 沈陽科通塑膠有限公司 | 遼寧省 |
40 | 濟南華匠粘接材料有限公司 | 山東省 |
41 | 濟南天創(chuàng)科業(yè)高分子材料有限公司 | 山東省 |
42 | 龍甲實業(yè)(上海)有限公司 | 上海市 |
43 | 上海孚深新材料科技有限公司 | 上海市 |
44 | 上海久聚高分子材料有限公司 | 上海市 |
45 | 上海聚琦新材料科技有限公司 | 上海市 |
46 | 上海圓原高分子材料科技有限公司 | 上海市 |
47 | 杭州中聚化工科技有限公司 | 浙江省 |
48 | 嘉興華雯化工有限公司 | 浙江省 |
49 | 寧波利聯(lián)新材料科技有限公司 | 浙江省 |
50 | 寧波容鼎高分子材料有限公司 | 浙江省 |
51 | 寧波首一化工科技有限公司 | 浙江省 |
52 | 余姚三創(chuàng)塑業(yè)有限公司 | 浙江省 |
53 | 余姚市科辰化工有限公司 | 浙江省 |
54 | 余姚市熙盛塑膠有限公司 | 浙江省 |
55 | 余姚長亞塑膠科技有限公司 | 浙江省 |
56 | 南京塑泰高分子科技有限公司 | 江蘇省 |
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第三屆特種工程塑料論壇
The ThirdPPA,PPS Forum
(2019年4月24日 蘇州)
主要議題:
序號 | 議題 |
1 | PPS在電子領域的應用 |
2 | PPS在新能源汽車的應用 |
3 | 特種工程塑料發(fā)展以及趨勢 |
4 | 高溫材料配色解決方案 |
5 | 擠出級PPS材料開發(fā)與應用 |
6 | PPS合成工藝路線以及發(fā)展 |
7 | PPS改性的研究 |
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10 | 新型高溫尼龍發(fā)展與應用 |
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13 | 高溫材料的改性工藝 |
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