Plastics_4_2010

w w w . p l a s t i c s . r u 45 ТЕМА НОМЕРА /ОПЫТ П Л А С Т И К С № 4 ( 8 6 ) 2 0 1 0 Следует учитывать, что материалы могут быть термодинамически смеши- ваемыми, но химически или физически несовместимыми. Еслиматериалыхими- чески или физически совместимы, ско- рее всего, они имеют довольно близкие значенияповерхностной энергииибудут термодинамически смешиваемыми. При создании полимерных компо- зиций, особенно многокомпонентных, анализ термодинамического смеши- вания и химической или физической совместимости позволяет исключить досадные ошибки и получить каче- ственный материал с требуемыми свой- ствами. Компатибилизация Как добиться хорошей термодина- мической смешиваемости материалов, если они изначально несовместимы и их поверхностные энергии разительно отличаются? Это можно сделать следующими способами: — поверхностной модификацией одного из материалов; —подбором нужного компатибили- затора/адгезионного агента. Компатибилизаторами называют добавки, используемые для увеличения адгезии между двумя несовместимыми полимерами. Их действие основано на уменьшении межфазного натяжения на границе «полимер/полимер» в процессе смешивания. Адгезионные агенты применяют для увеличения адгезии между полимерной матрицей и наполнителем, обеспечения смачиваемости и дисперсности напол- нителей (стекловолокно, минералы, антипирены и другие). Компатибилизаторы и адгезионные агентыбывают реакционноспособными или нереакционноспособными. Можно выделить три категории ком- патибилизаторов: — блок-сополимеры; — нереакционноспособные поляр- ные сополимеры; — реакционноспособные функцио- нальные сополимеры. Принцип компатибилизации по- средствомблок-сополимеров показанна рисунке 1. Компатибилизатор действует как поверхностно-активное вещество и, мигрируя в межфазное пространство, значительно уменьшает поверхностную энергию раздела фаз. Красные блоки Поверхностная энергия, дин/см 46 46 45 43 43 38 41 39 39 42 37 36 33 32 30 30 Полимер Поликарбонат Полиамид Ацетат целлюлозы Полиэтилентерефталат Термополиуретан АБС-пластик Полифениленсульфон Полиметилметакрилат Непластифицированный поливинилхлорид Полифениленоксид Полиоксиметилен Полистирол Этиленвинилацетат Полибутилентерефталат Полиэтилен Полипропилен 46 Поликарбонат 0 + + + + + - + - - 46 Полиамид 0 + - 0 0 45 Ацетат целлюлозы + + + - - 0 + - - 43 Полиэтилентерефталат + + 43 Термополиуретан + + + + + - - + - - 38 АБС-пластик + + + + + + - - + - - 41 Полифениленсульфон + 39 Полиметилметакрилат + + - 0 0 39 Непластифицированный поливинилхлорид + + + + + - 0 - + 0 0 42 Полифениленоксид - - - - + - 0 37 Полиоксиметилен - 0 0 36 Полистирол - - - - - - 0 + - + - - - 33 Этиленвинилацетат 0 - + + + 32 Полибутилентерефталат + + + + + - - - 30 Полиэтилен - 0 - - - 0 0 0 - + - 0 30 Полипропилен - 0 - - - 0 0 0 0 - + - 0 Таблица 1. Смешиваемость полимерных материалов Рисунок 1. Компатибилизация посредством блок-сополимеров Полимер А (матрица) Полимер Б Блок-сополимер A/B + отличная, - удовлетворительная, 0 неудовлетворительная