塑料助剂改性技术详解

我们知道，近年来，高分子材料的研究重点转向聚合物凝聚态物理、材料加工与高性能化、功能化等方面;或通过加工改变单一聚合物的聚集态，或将不同聚合物共混使普通高分子材料变成可工程应用的高性能材料。这里就涉及到今天我们要谈到的话题——塑料助剂改性技术！

据统计，在改善和提高聚合物的性能中，主要包括冲击韧性、加工性能、拉伸强度、弹性模量、热变形稳定性、燃烧性能、热稳定性、尺寸稳定性等，获得高的冲击韧性、高的拉伸强度、和良好的加工性能位居前三位，成为聚合物材料改性的主要目标。作为结构材料的高分子，强度和韧性是两项最重要的力学性能指标。

说到塑料助剂改性技术，以往的研究表明，橡胶能有效地增韧，但会造成强度、刚度较大幅度的下降;无机填料能有效地增强，但往往会造成冲击韧性的明显下降。因此，如何获得兼具高强、高刚、高韧性综合性能优良的高分子材料，实现同时增韧增强与增刚改性，一直是高分子材料科学研究的一个重要课题和应用研究热点。

随着对弹性体增韧机理的更进一步认识，人们在提高弹性体的增韧效果和新型弹性体的研究与应用等方面都开展了研究。弹性体增韧体系的强韧性和弹性体的种类、分散相的结构、粒子大小及分布、界面黏结以及基体等因素相关。有人采用弹性模量比橡胶类聚合物高1~2个数量级的EVA作为PP的增韧改性剂，研究了原料配比、工艺条件和微观结构对体系性能的影响。研究表明，共聚物的增韧机理主要是EVA分散相粒子的界面空洞化引起PP基体屈服。该共混物在冲击强度大幅度提高的同时，刚性相对下降很小，并且具有良好的加工性能，期综合性能优于PP/EPDM和70/30的非硫化型PP/EPDM的韧性几乎相同，因此，可以用更少的弹性体用量而达到同样的增韧效果以保持PP的刚性和耐热性。

上述通过优化增韧体系的形态结构来提高聚合物的综合性能，其效果仍然有效。于是，人们逐渐把目光转向新型弹性体的开发与应用。如有人制备一种马来酸酐官能化的，具有以半结晶性塑料为核、橡胶弹性体为壳结构的新型增韧剂，与传统的纯橡胶类增韧剂相比，不进可以增韧尼龙和热塑性非晶共聚酯，而且减少了共混物的强度并降低了模量。也有人用新型茂金属聚苯乙烯弹性体(PSE)增韧改性聚苯乙烯的力学性能和形态，与传统用SBS增韧PS相比，可以获得强度和韧性更好的材料。还有人用乳液接枝聚合制备了丁苯橡胶(SBR)接枝丙烯酸(AA)乳胶，发现加入质量分数为5%的SBR-g-AA粉末橡胶后，PA6的拉伸强度和冲击强度分别由纯PA6的60.9MPa和5.4kJ/m2提高到70.9MPa和7.0kJ/m2。

关于塑料助剂改性技术，有人采用原位核/壳乳液聚合制备的有机高分子/无机纳米复合增韧改性剂(纳米CaCO3原位复合ACR)增韧增强PVC，也取得了良好效果。另外，一些研究者通过乳液插层法制备NBR/右击改性膨润土对PVC增韧;用茂金属聚烯烃弹性体(POE)/聚丙烯(PP)的共混物接枝马来酸酐(POE/PP)-g-MAH对PC增韧等，所得改性材料都具有高韧性和高强度等优良的综合性能。