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PPO增容反应

2016-11-28 09:55:58

由于PA与酸酐的反应速度比羧酸的反应速度快得多,因此酸酐型增容剂的增容效果比羧酸型的增容效果好,羧酸型增容剂由于增容反应速度慢,因而添加量大。马来酸酐化PPO是PPO/PA合金主要的相容剂之一,其制备方法一般是采用在单螺杆或双螺杆挤出机内熔融反应挤出方式。PPO酸酐化的特点是在没有引发剂的情况下也能进行酸酐化反应。将干燥的PPO与高度细化的马来酸酐粉末在转筒混合器上混合若干小时后,于290-315℃下在双螺杆挤出机中熔融挤出,可制得马来酸酐化塑料加工PPO。
 
非反应增容法的优点是,由于共混过程中不发生化学反应,因此合金性能温度,工艺易于控制,这种方法的缺点是相容剂PPO-g-PA或PPO-g-PA合成复制,而且价格昂贵,同时这种体系的力学性能与体系中各组分的混合程度有密切关系,螺杆的混合效果与物料停留时间是影响体系混合均匀的重要因素。
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高分子反应相容剂通常为嵌段或接枝共混物,其增容效果一般优于低分子反应增容剂。高分子反应增容的优点是工艺易于控制,产品性能稳定,缺点是添加量大,成本相对较高。用作PPO/PA合金相容剂的用嵌段或接枝共聚物分子链主要包含两个部分,一部分与PPO结构相同或相似,如PPO、PS等,另一部分含有可与PA反应的基团,如酸酐、羧酸、酰亚胺、环氧基、酚等。
 
反应增容是利用增溶剂上的活性基团与合金中一组分或两组分基体主链上的活性基团发生化学反应而达到增容的目的。PPO/PA合金的反应增容有低分子增容和高分子增容两种。低分子增容就是在共混过程中添加活性低分子物质,通过与合金两组分进行偶联或催化作用而生成AB型共聚物。
 
低分子增容的优点是相容剂加入量小,操作简便,缺点是合金性能受共混工艺影响较大,产品质量稳定性较差。用于PPO/PA合金增容的低分子物质有氨基硅烷偶联剂、马来酸酐和柠檬酸、多环氧基团化合物等。低分子氧化聚烯烃蜡和三苯基磷酸酯可作为PPA/PA合金的增容剂,使合金的缺口强度提高4-5倍。这种增容效果源于PPO和PA与氧化聚烯烃蜡发生了接枝反应,三苯基磷酸酯起偶联剂作用,生成了PPO-g-PA共聚物。
 
PPO-g-PA6的分子结构不同,对塑料加工PPO/PA6合金的增容效果不同。三种类型的接枝共聚物中,以嵌段型共聚物的增容效果很好。相容剂对合金的模量影响不大,与未增容PPO/PA6体系相比,相容剂使合金的拉伸伸长率大大提高,其中A型共聚物增容合金的伸长率很大,而且冲击强度接近PPO。
 
苯醌也可与PPO和PA反应,生成PPO-g-PA,从而实现反应增容,使合金的冲击强度提高3倍。偶联型低分子相容剂由于在PPO与PA之间发生了偶联反应,聚合物相对分子质量增加,从而使增容共混物的粘度增大,但这不会因此而造成加工困难。实际上增容共混物通过减少或消除熔体破裂和模口膨胀问题,共混物的挤出加工性能得到改善。
 
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