Улучшение совместимости с помощью органомодифицированных наноглин

В работе Q. SU and ALL (Polymer International, 56, 2007, p.50) исследуется улучшение совместимости полипропилена и полиамида за счет добавления некоторого процентного содержания органомодифицированного монтмориллонита. Предварительно изготовленную смесь всех ингредиентов вводят во внутренний смеситель, и морфология, исследованная TEM и SEM, показывает наличие существенного различия в размерах диспергированной фазы. Наличие органоглины ускоряет плавление полиамида, и уменьшает размеры диспергированного полиамида. Кроме того, здесь выше динамический модуль упругости. О таком же воздействии сообщается и для смесей полипропилена и полистирола.

Природное и пополняемое вещество, улучшающее совместимость

В работе W. ARAYAPRANEE and ALL (Journal of Applied Polymer Science, 106,4, 2007, p. 2696) исследуется улучшение совместимости натурального каучука и EPDM путем добавления от 2 до 10 частей масла из скорлупы кешью (CNSO). На первом этапе натуральный каучук пластицируется, затем EPDM смешивается с натуральным каучуком до добавления масла из скорлупы кешью. Лучшая морфология смеси обеспечивает лучшие механические свойства, несмотря на пластифицирующее воздействие масла из скорлупы кешью. Таблица 4 показывает существенное повышение прочности на разрыв и относительного удлинения при разрыве, одновременно.

 Реактивное компаундирование расплава: периодический или непрерывный процесс

Реактивное компаундирование расплава может осуществляться несколькими способами. Первым этапом является  осуществление выбора между прерываемой технологией, часто реализуемой во внутреннем смесителе, или непрерывной обработкой с помощью экструзии. На втором этапе необходимо определить методологию добавления  реакционно-способного вещества, улучшающего совместимость: в одну или обе фазы, в виде маточной смеси, порошка или жидкости. В заключение необходимо оптимизировать параметры обработки для получения наиболее эффективного улучшения совместимости при наилучших затратах. Могут рассматриваться все процедуры компаундирования:

•Добавление, смешивание и реакция всех ингредиентов за один впрыск, самый простой способ, подходящий для периодического компаундирования во внутреннем смесителе.
•Предварительное смешивание всех ингредиентов и перемешивание их в ходе второго этапа, наиболее эффективный метод при использовании экструзии со всеми преимуществами непрерывного процесса.
•Добавление, смешивание и реакция вещества, улучшающего совместимость, с одним из полимеров, на втором этапе, смешивание со вторым полимером.
•Смешивание за один или два этапа двух полимеров, совместимость которых необходимо улучшить, затем добавляется вещество, улучшающее совместимость.
•Улучшение совместимости каждого из полимеров в отдельности, а затем, в ходе третьего этапа, смешивание обоих полимеров с улучшенной совместимостью...

Заключение

Сплавы, использование повторно измельченных веществ в чистых полимерах, утилизация смешанных полимерных отходов, придание полимерам жесткости с помощью модифицирующих добавок, повышающих ударопрочность, нуждаются в существенном улучшении совместимости не смешиваемых полимеров для получения оптимальных эксплуатационных характеристик. Для решения этой непростой проблемы можно осуществить улучшение совместимости полимеров, которые нуждаются в смешивании, с помощью подходящих технологий компаундирования, использования функционализированных полимеров и добавления реакционно-способных мономеров. Большинство из них составляют: акриловые или малеиновые производные, эпоксидированные полиолефины, полиэтилен, полипропилен, EVA, этилен-октеновые сополимерные каучуки..., которые позволяют, после осуществления разумного выбора, улучшить совместимость полиамидов, EVOH, PBT, PET, PP, PE, ABS, PC, каучука PDMS, PVDC. В число прочих веществ, улучшающих совместимость, входят, к примеру, полистирол, привитый сополимеризацией на PP, функционализированная меркапто EVA, стирольные блок сополимеры, SEBS, функционализированные SEBS и прочие TPS...

К числу реакционно-способных мономеров и химических веществ относятся также акрилаты, малеаты, но также и соагенты, силаны, титанаты и цирконаты, вещества, повышающие обрабатываемость, смолы, наноглины и пополняемые продукты, такие как масло из скорлупы кешью. Сложной проблемой является выбор нужного продукта для составления пары полимеров, совместимость которых будет улучшена с использованием имеющейся технологии и при приемлемых затратах.

Ссылки

Технические издания и руководства, статьи, вебсайты: Alfa Aesar, DuPont, Kenrich Petrochemicals, SpecialChem...

C.M. VAZ and Coll. Biomaterials, 23, 2002, p. 629

C анализом российского рынка полимерных компаундов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок полимерных компаундов в России».

www.polymery.ru