多功能化－高分子助劑發(fā)展的方向
時(shí)間:2005-06-22
馮嘉春 鄭德 陳鳴才 黃維
（復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料研究院，上海 200433; 廣東煒林納功能材料有限公司 佛山528521）
助劑在高分子材料工業(yè)中的地位日益重要。對(duì)于通用塑料的高性能化而言，改性助劑性能的優(yōu)劣，在一定和試上已成為能否達(dá)到改性效果、獲得高性能材料的關(guān)鍵。為了改善材料的各種性能，單獨(dú)一種助劑往往不能滿足需要，要使用到多種助劑。但多種助劑并用時(shí)，各種助劑往往并不能象單獨(dú)使用時(shí)那樣發(fā)揮各自的作用或產(chǎn)生正的協(xié)同效應(yīng)，甚至?xí)a(chǎn)生負(fù)的協(xié)同作用，導(dǎo)致某些助劑無(wú)效乃至產(chǎn)生不良作用，使材料性能劣化。如果一種助劑，使其同時(shí)具有多種功能，可有效避免多種種助劑并用時(shí)產(chǎn)生不良作用，使材料在多方面同時(shí)具有優(yōu)良的性能。開(kāi)發(fā)同時(shí)具有多種功能的助劑，已成為目前高分子助劑研究工作的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
本工作制備了一種新型稀土多功能助劑WBT，結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使得該助劑同時(shí)具有以下幾種作用：首先，它是聚丙烯（PP）的一種高效b成核劑，從Figure 1可以看出，加入0.1%的WBT，可以誘導(dǎo)聚丙烯（均聚物，牌號(hào)F401）產(chǎn)生高達(dá)90%的b晶型；其次，它又是一種高效的的偶聯(lián)劑，對(duì)碳酸鈣、硫酸鋇等無(wú)機(jī)粒子具有很好的表面處理作用，用其處理的碳酸鈣，以1:1的比例加入PP得到的復(fù)合物，沖擊斷口用掃描電子顯微鏡觀察，如Figure 2所示，可以看出，用WBT處理的CaCO3，在PP中分散性好，斷口呈明顯的塑性破壞，不象未經(jīng)處理的CaCO3，在PP中團(tuán)聚明顯，斷口呈明顯的脆性破壞。同時(shí)，WBT還是一種優(yōu)良的加工助劑，在70/30的PP/CaCO3復(fù)合物中，如果CaCO3未經(jīng)處理，復(fù)合物的熔體流動(dòng)速率（MFI）不足純PP的30%，而用2.5%的WBT處理過(guò)的CaCO3體系，MFI與純PP相當(dāng)。用不同用量WBT處理后的CaCO3加入PP得到的復(fù)合物，缺口沖擊強(qiáng)度與無(wú)機(jī)粒子含量之間的關(guān)系如Figure 3所示：對(duì)于50/50的PP/CaCO3 體系，當(dāng)REC的用量分別為0.5, 1.0, 2.5, 5.0%時(shí)，缺口沖擊強(qiáng)度分別為 8.10、9.32、8.92和9.01 kg.cm/cm2, 分別高于純PP約 50%、80%、70% 和 72%。在本工作所采用的REC用量中，2.5% 時(shí)體系具有最大的沖擊強(qiáng)度，50/50的PP/CaCO3 的體系，沖擊強(qiáng)度可達(dá)到純PP的1倍以上。
本工作開(kāi)發(fā)的新型助劑，針對(duì)高分子復(fù)合改性材料中普遍存在的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，將無(wú)機(jī)粒子的偶聯(lián)劑、聚丙烯的b成核劑及加工助劑這三種功能集于一身體，可協(xié)同解決PP基復(fù)合材料高填充量時(shí)韌性差、加工性能嚴(yán)重劣化的問(wèn)題。
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