聚合物合金的制备方法

聚合物合金

1.制备聚合物合金的原因

1.1 单一组分高分材料子的性能缺陷

1.1.1 作为材料使用对聚合物性能的要求

①综合性能（物理机械性能、加工性能、化学稳定性等）

例如，1965年GE公司研制的PPO（聚苯醚）

②性能价格

1.1.2 单一组分聚合物的性能缺陷

①应力开裂现象严重，从而导致材料的可靠性大大下降。

②缺口敏感性大，制品稍受损伤，强度急剧下降。

③熔体粘度大，加工温度高，成形性不好。

④某方面的性能不能满足使用要求。

⑤成本高

1.2 高分子材料共混改性的优点（目的）

1.2.1 改善高分子材料的某些物理机械性能

①改善韧性（提高抗冲击性）

②改善耐热性

③提高尺寸稳定性

④提高耐磨性

⑤改善耐化学药品性（耐溶剂性）

⑥其它物理机械性能，如气密性、耐候性、阻燃性、阻尼性、粘结性、抗静电性、生物相容性等。

1.2.2 改善高分子材料的加工性能

①改善高分子材料的熔体流动性，即通过共混改变聚合物的熔体粘度。

②控制结晶聚合物的结晶行为。

1.2.3 降低成本

在保证材料使用性能的前提下，填充价格低的组分来降低材料的成本。

（4）赋予高分子材料某些特殊性能

某些应用场合需要高分子材料具有某些特殊性能，如阻燃性、导电性、阻尼性等，可以通过添加具有相应特性的组分使材料具有该特性。

1.3 克服聚合物性能缺陷的方法

①因合成工艺和加工工艺条件而引起的缺陷可以通过控制合成和加工条件克服。

②通过化学或物理改性

化学改性：通过对聚合物分子进行修饰来改善聚合物的

性能，如共聚、IPN等。

物理改性：通过添加其它组分来改善聚合物的性能，如

共混等。

物理改性方法简单、研制成本低、研制周期短、容易放大，因此往往是高分子材料改性的首选方法。

2.聚合物合金制备方法

2.1 共混聚合法

将一种聚合物分散到另一种聚合物单体中，引发该单体聚合。如HIPS、ACS等。

2.2 直接混合法

将两种或两种以上聚合物通过物理方法进行混合。这种方法简单易行，应用最广泛。常用的具体方法有三种，即熔融共混、溶液共混和乳液共混。

2.2.1 熔融共混（melt blend）

将要共混的聚合物加热至熔融或粘流温度以上，通过机械搅拌进行分散和混合的方法。由于聚合物的熔体粘度都很大，只有在剪切力很大的条件下才能很好地分散和混合，因此，熔融共混一般需要借助特殊的设备，常用的设备主要有三类：炼胶机、密炼机和挤出机。

①炼胶机

又叫开炼机或辊筒式混炼机，有双辊、三辊和多辊等。

优点：操作简单。

缺点：能量损耗大，使用温度低。

②密炼机

又叫密闭式混炼机，主要有Brabender和HAAK流变仪等

优点：混合效果好，操作比较简单，可操作温度可达400～500℃，可无氧操作

缺点：不适合连续生产

（1）、密炼机的工作特点

③挤出机

是最重要的一类塑料混合、复合和加工设备，有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机，常用的是单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。

2.2.2 溶液共混（solvent-cast blend）

将要共混的聚合物分别溶于溶剂中制成溶液，然后将溶液混合，再除去溶剂的方法。

2.2.3 乳液共混（latex blend）

将要共混的聚合物分别配制成乳液，然后将乳液混合，再加入絮凝剂或破乳剂使

2.3 反应挤出混合法

反应挤出混合法是借助特殊结构的单或双螺杆挤出机，使共混体系在挤出混合过程中发生某种化学反应，从而改善组分间的相容性。

由于化学反应需要一定的时间，所以反应挤出混合时物料在挤出机中的停留时间要比一般情况更长的时间，所使用的挤出机的螺杆结构要与普通螺杆挤出机不同，如螺杆长径比较大、螺杆组合方式不同、螺杆元素结构不同等。