塑料相容劑相關問題討論

  問題四：請問偶聯劑和馬來酸酐接枝相容劑的區別主要是什么，制備填充聚丙烯(PP)時，加哪種效果更好?是鈦酸酯偶聯劑?硅烷偶聯劑?還是馬來酸酐接枝PP呢?

  答：偶聯劑是一類具有兩不同性質官能團的物質，其分子結構的最大特點是分子中含有化學性質不同的兩個基團，一個是親無機物的基團，易與無機物表面起化學反應;另一個是親有機物的基團，能與合成樹脂或其他聚合物發生化學反應或生成氫鍵溶于其中。因此偶聯劑被稱作“分子橋”，用以改善無機物與有機物之間的界面作用，從而大大提高復合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等。偶聯劑用于橡膠工業中可提高輪胎、膠板、膠管、膠鞋等產品的耐磨性和耐老化性能，并且能減小天然橡膠的用量，從而降低成本。偶聯劑在復合材料中的作用在于它既能與增強材料表面的某些基團反應，又能與基體樹脂反應，在增強材料與樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應力，從而增強增強材料與樹脂之間的黏合強度，提高復合材料的性能，同時還可以防止其他介質向界面滲透，改善界面狀態，有利于制品的耐老化、耐應力及電絕緣性能。按偶聯劑的化學結構及組成分為有機鉻絡合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物4大類。

  相容劑又稱增容劑，是指借助于分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一體，進而得到穩定的共混物的助劑，應用在塑料改性中，能得到性能很好的共混材料。目前比較好的相容劑通常以馬來酸酐接枝，馬來酸酐單體和其他單體相比極性比較強，增容效果比較好。馬來酸酐接枝相容劑通過引入強極性反應性基團，使材料具有高的極性和反應性，是一種高分子界面偶聯劑、相容劑、分散促進劑，主要用于無鹵阻燃、填充、玻纖增強、增韌、金屬黏結、合金相容等，能大大提高復合材料的相容性和填料的分散性，從而提高復合材料的力學強度。馬來酸酐接枝相容劑可改善無機填料與有機樹脂的相容性，提高產品的拉伸、沖擊強度，實現高填充，減少樹脂用量，改善加工流動性，提高表面光潔度。

  偶聯劑改善的是聚合物與無機填料之間的界面黏結，相容劑一般是相對于兩種不同聚合物而言，所以如果只是玻纖增強PP的話就沒必要再加相容劑，除非還有其他聚合物組分，例如彈性體之類的增韌劑。如果一定要同時使用，最好是先用偶聯劑處理玻纖再添加到基體中。

  問題五：PE木塑復合材料使用什么相容劑最好?

  答：應用于木塑復合材料的相容劑主要有兩類：

  極性單體(如MAH、丙烯酸、丙烯酸酯)和非極性烯烴單體(如乙烯、丙烯、苯乙烯)形成的二元或三元共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等;

  在熱塑性彈性體或聚烯烴中接枝了極性單體的接枝共聚物，接枝單體有MAH、丙烯酸、丙烯酸丁醋、丙烯酸酸胺、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)等。最常見的接枝單體是MAH，接枝共聚物包括PP-g-MAH、PE-g-MAH、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM—g-MAH)、SBS-g-MAH等。

  這些相容劑中大部分含有羧基或酯基等極性基團，能夠與植物纖維中的極性基團發生酯化反應或形成氫鍵，從而降低植物纖維的極性和吸濕性。并且相容劑中還含有與聚合物相容性較好的非極性鏈段，起著類似“橋梁”的作用將植物纖維和聚合物界面有效地黏結在一起，提高兩者的界面黏結性能。推薦的相容劑有CB101、乙烯-辛烯共聚物(POE)、馬來酸酐接枝聚合物等。