《增容PBT共混物》PPT课件.ppt

1、增容PBT共混物,PBT为70年代工业化的工程塑料，其特点结晶快、可高速成型；耐候性、电性能、耐化学药品性、耐磨性优良，吸水性低 缺口IS低，高载荷下HDT低，高温下刚性差等 PBT与许多树脂有良好的相容性，共混成为主要改性之一，并有不少产品问世,增容PBT共混物,各种PBT共混物及其主要特点 PBT PET 降低成本 PC 增强、增韧、阻燃 PA 增韧 溴化PC阻燃 聚酚氧 增强、耐燃 聚四氟乙烯 耐磨 接枝PE 增韧 丙烯酸类橡胶 增柔,增容PBT/PP共混物,恶唑啉化PP增容PP/PBT（70/30）共混物 明显改善共混物力学性能，尤其冲击强度和断裂伸长率 共混物力学性能很大程度上取决于

2、PP在接枝过程中的降解 最优增容剂用量取决于PP降解、接枝率、自由基量和增容剂存在的未反应的单体 这些因素可通过选择加工条件和化学参数来调节（JAPS，63，1997，883-894）,增容PBT/PP共混物,PP/PBT原位增容 接枝在PP上的AA、MA和GMA基团与PBT链端的羧基和/或OH反应，GMA更有效 GMA和过氧化物浓度，加料顺序、残留GMA等优化，可使共混物断裂伸长率和冲击强度分别提高5到2倍 一步法原位增容共混物的力学性能可与传统二步法的比较 （Polymer，37，1996，4119-4127）,增容PBT/PP共混物,环氧增容PP/PBT和PP/LCP共混物 混合过程粘度

3、增加 PBT相结晶改变 增容剂环氧基与PBT的 COOH有化学反应 5wt %增容剂改善冲击强度 在组成比为80/20和20/80共混物存在协同作用 降低分散相微区尺寸 （JAPS，57，1995，573-586）,增容PBT/PP共混物,PP-g-GMA反应挤出增容PP/PBT共混物 PP-g-GMA分子量相同、GMA含量不同时，增容效果主要与GMA用量影响有关，如GMA用量相同，不同相容剂具有相同的增容效果 PP-g-GMA的GMA含量相同、分子量不同时，分子量越高，增容效果越高 （JMS，35，2000，1985-1996）,增容PBT/PP共混物,增容PP/PBT和PP/PPE共混物

4、PP-g-PF增容剂 PP-g-PF对PBT共混物比PPE共混物的更有效 PBT与增容剂间存在共价键 （JAPS，75，2000，361-370）,增容PBT/PE共混物,EVA-g-MAH增容PBT/LLDPE LLDPE用作冲击改性剂，但LLDPE加入使PBT冲击强度降低 EVA或EVA-g-MAH使共混物冲击强度改善，而拉伸与弯曲强度无影响 EVA-g-MAH比EVA作用更大，粘度更大 EVA-g-MAH与PBT反应 （JAPS，72，1999，989-997）,增容PBT/PE共混物,PBT/ VLDPE 增容 不相容不影响PBT的结晶度和非等温结晶行为 随VLDPE用量增加，拉伸强度

5、和模量逐步降低，但冲击强度提高 乙烯基增容剂加入改善相形态和界面粘结，提高力学性能 增容剂与聚合物存在相互作用 （Adv Polym Tech，19，2000，41-53）,增容PBT/PE共混物,BMI增容PBT/LDPE和PBT/EPDM共混物 1.2%MBI使所有共混物的分散相粒子尺寸降低到1/10 导致粘度增加，存在化学反应 增容机理为在熔融共混过程引起聚合物化学键断裂，形成PBT、LDPE或EPDM大分子自由基，这些自由基与BMI反应形成PBT-BMI-LDPE或PBT-BMI-EPDM共聚物，起到增容剂的作用 （JAPS，71，1999，2049-2057）,增容PBT/ABS共混

6、物,AS-GMA原位增容PBT/ABS共混物 增容剂与PBT的COOH或OH基反应形成SAG-g-PBT共聚物 无催化剂时反应很慢，催化剂ETPB（50 ppm）加快反应 增容PBT/ABS共混物具有小的相微区、高粘度和明显改善力学性能 （Polymer，35，1994，5641-5650）,增容PBT/ABS共混物,PS-GMA原位增容PBT/PS共混物 PS-GMA的环氧基团与PBT羧基反应，生成PS-g-PBT共聚物作为增容剂 （Polymer，38，1997，2155-2164） PS-g-PBT增容 PBT/PS共混物（Macromolecules，31，1998，9273-9280

7、),增容PBT/ABS共混物,GMA三元共聚物 MGE增容PBT/ABS共混物 冲击性能对样品厚度和缺口敏感 含30wt%ABS共混物压成3.18mm样品，为高韧 但6.35mm样品需要高的ABS用量或增容 1%MGE使6.35mm厚度样品达到高韧 但高的MGE时，冲击强度下降 （Polymer，40，1999，3353-3365）,MMA-GMA-EA共聚物,增容PBT/ABS共混物,GMA三元共聚物增容PBT/ABS共混物 未增容形态不稳定，分散相凝聚，恶化共混物力学性能 增容加宽加工温度范围，改善形态稳定性 PBT的COOH与GMA的环氧基反应形成接枝共聚物 明显改善低温冲击性能和ABS

8、分散性 GMA含量高，提高室温IS，脆-韧转变温度影响较小 增加共混物粘度 （Polymer，40，1999，365-377；4237-4250）,增容PBT/ABS共混物脆韧转变温度降低,MGE增容PBT/ABS共混物形态示意图,PBT/MA-g-EVA共混物的冲击强度,增容PBT/EVA共混物SEM,A-DCP 0.1phr, MAH 0phr B- DCP 0.1phr, MAH 0.5phr C- DCP 0.3phr, MAH 0phr D- DCP 0.3phr, MAH 0.5phr,增容PBT/PPO共混物,改性PPO/PBT共混物增容 St-SMA(SG)作为增容剂 SG共聚

9、物中环氧基团与PBT端基反应形成SG-g-PBT共聚物起到增容剂作用 原位反应形成的增容剂明显改善加工性、提高IS、拉伸性能、HDT和退火过程相稳定性 增容效果随GMA量增加而提高 含4mol%GMA的SGMA最有效 （Eur Polym J，32，1996，91-99；J Polym Eng，18，1998，101-113）,未改性和改性（右）PPE/PBT共混物SEM,PBT/PPO共混物相容剂,PBT/PPO共混物相容剂,增容PBT/LCP共混物,PBT/LCP共混物增容 2 phr TM-BPL增容剂使PBT/E310 (80/20) 共混物的弯曲强度和模量稍有提高 E310用量增加，

10、PBT结晶温度降低，TM-BPL使其进一步降低 力学性能改善与PBT结晶的改变归结于TM-BPL与PBT和/或E310间的化学反应（Polym Polym Compos，6，1998，1-5）,增容PBT/PMMA共混物,Phenoxy增容PBT/PMMA共混物 Phenoxy与两组分都相容 少量Phenoxy加入，形态变为更有规则和微细分散 Phenoxy用量增加拉伸性能提高 （Polym J，26，1994，465-472）,增容PBT/PET共混物,降低PBT成本 提高PET结晶速度，具有优良化学和热稳定性、强度、刚性和耐磨耗性 化学结构相似，非晶区相容，晶区不相容、双Tm 易发生酯交换

11、反应，先生成嵌段物，后形成无规共聚物，两种聚合物的特征消失,PBO相容剂Polymer,36,2159(2000),增容PET共混物,主要用作纤维 作为塑料结晶慢 冲击性能也有待提高 其合金工业化程度不如PBT合金,PET/SEBS-g-GMA共混物性能,PET/SEBS GMA 缺口冲击强度(J/m) 模量 -g-GMA 接枝量 23 -40 MPa 80/20 - 21 16 3038 80/20 0.3 34 22 2156 80/20 2.0 137 83 2156 80/20 7.2 166 92 2156,增容PET/PP共混物,MA与异丁烯交替共聚物增容PET/PP共混物 5wt

12、%加入分散相尺寸降低 （JAPS, 78, 2000, 1998-2007） PP-g-GMA反应增容PP/PET 增容剂改变共混物拉伸力学行为, 拉伸强度提高10%, 断裂伸长率提高10到20倍, 而刚性保持不变 PP微区平均尺寸降低到微米级/次微米级 未增容体系粒子10-20微米, 低GMA接枝PP比高接枝的GMA更有效（PES, 39, 1999, 976-984 ),增容PET/PP共混物,MA-g-PP与PET反应增容 PET/PP共混物不相容 PET/MA-g-PP在280共混30分, PET的酯基和MA-g-PP的MA发生反应形成共聚物 分散性改善 模量比PET/PP的高 有良好

13、的粘结 （JAPS, 70, 1998, 389-395）,增容PET/PP共混物,SEBS-g-MA增容PET/PP共混物 增容剂使PP/PET 10/90共混物分散相尺寸明显降低 分散相尺寸降低归结于减少凝聚和界面张力降低 （JPS, Part B: Polym Phys，35，1997，2271-2280）,增容PET/PP共混物,三种不同SEBS增容PET/PP共混物 5wt%SEBS能稳定PET/PP20/80和80/20共混物形态和改善冲击强度 用官能团化增容剂效果更明显，尤其用SEBS-g-GMA增容的富PET共混物具有高的刚性和韧性 分散相细化，界面粘结改善 PET相的Tg移动

14、 增容共混物熔体粘度增加，尤其SEBS-g-GMA （JAPS, 65, 1997,241-249）,增容PET/PP共混物,三种接枝PP增容PP/PET共混物 增容剂不同增容效果不同，取决于官能团 C-4得到最细的分散相形态，而C-3增容作用小 PET的Tg、Tc、Tm和DHc降低，增容剂引起玻璃化转变区热容增加与形态、力学性能相一致 热容降低值可作为相容性表征参数，热容降低与界面含量增加有关 （Polymer，41，2000，357-365）,增容PET/PP共混物,AA-g-PP作增容剂 PET的冷结晶温度降低，结晶慢 界面张力和粒径变小，性能提高 PET/PP AA-g-PP/PET

15、粒径mm 5.2 1.05 界面张力mn/m 6.65 1.47-1.54,增容PET/PE共混物,异氰酸酯接枝HDPE反应增容PE/PET 增容机理是接枝物的异氰酸基与PET的COOH和OH反应 具有小的分散相 相容性改善归结于原位接枝共聚物的形成 HDPE-g-BHI/PET的拉伸强度与断裂伸长率比HDPE/PET的高 （JAPS, 78, 2000, 1017-1024）,增容PET/PE共混物,PE-g-AA增容PET/HDPE 改善HDPE为基体时的弯曲屈服应变和冲击强度 PET为基体时，力学性能无明显改善 降低分散相尺寸、界面模糊 PET和HDPE结晶度稍有降低 相容剂进入HDPE

16、相和处于PET与HDPE界面 （Polym J，29，1997，274-278）,增容PET/PE共混物,不同增容剂增容回收PET/HDPE 增容剂有SEBS-g-MAH, PE-g-MAH, PE-g-GMA, PE-g-PET 和离聚物 增容PET/HDPE80/20力学强度相当好，SEBS-g-MAH最有效 PE-g-GMA对于改善退火样品Izod冲击强度和拉伸强度有效 SEBS-g-MAH改善共混物的剪切敏感或加工性。新的共混物和回收共混物的形态都取决于增容剂的类型（Polym Recyc, 2, 1996, 283-289）,增容PET/PE共混物,PET/HDPE增容效果比较 增容

17、剂有E-GMA、E-EA-GMA、SEBS-g-MA和E-MeA-g-MA 增容效果降低顺序为：E-GMA、E-EA-GMA、SEBS-g-MA、E-MeA-g-MA 这与GMA、MA反应性不同有关 （Polymer，36，1995，4453-4462） 增韧效果MA-g-SEBSMA-g-PE高分子量SEBS低分子量SEBS 但屈服强度与模量随增容剂用量增加而降低。,增容PET/PE共混物,EVA增容PET/HDPE共混物 加工性和热学性能 （PES，34，1994，472-476） E-GMA反应增容 HDPE/PET （PES，34，1994，1709-1719）,增容PET/PS共混物

18、,增容PET/PS共混物DSC,增容PET/PS共混物拉伸性能,增容PET/PS共混物冲击强度,增容PET/PC共混物,酯交换产物增容PC/PET共混物 PC/PET(50/50)长时间酯化, 得到无规共聚物 无规共聚物与PC、PET相容, 使PC和PET的Tg内移 当无规共聚物达到60%形成单一玻璃化转变共混物 无规共聚物增加, 分散相尺寸降低 增容机理直接与界面张力降低有关（JPS, Part B: Polym Phys, 37, 1999, 2960-2972） 催化剂和共混时间对交换反应程度有影响（Polymer，38，1997，413-419） 新制备的催化剂的活性比存放的高的多（P

19、olymer，37，1996，5883-5887）,增容PET/PC共混物,酯交换反应增容PC/PET共混物 反应程度提高，相容性增加 从完全不相容转变为部分相容到完全相容 反应程度提高，PET结晶能力和结晶度降低（Polym Inter，34，1994，307-311） 酯交换反应形成新的共聚物，反应程度不仅与反应条件而且与组成比有关 50/50共混物具有最高的反应程度 （Polym Inter，34，1994，301-306）,增容PET/PC共混物,E-GMA-MA增容PET/PC 增容剂用量为10%时，在PET/E-GMA-MA 与10%PC预共混过程，E-GMA-MA从PET相迁移到

20、PC相，这一发现与通常认为GMA的环氧基团与PET的COOH反应的预测不相一致 在共混过程原位形成核壳PC/E-GMA-MA粒子，这一粒子尺寸受共混顺序控制 PC/E-GMA-MA)/PET共混物(10% E-GMA-MA)高的韧性来自于原位形成的核壳粒子的双粒子尺寸分布（PES，40，2000，786-797）,增容PET/环氧共混物,环氧/PET的相容性与交换反应 高温DGEBA与 PET发生交换反应，提高Tg和明显降低PET结晶度 交换反应形成共聚物起到增容作用（JAPS, 73, 1999, 639-647）。 环氧提高PET熔体强度，分子量（Polymer, 41, 2000, 58

21、09-5818）,增容PET/环氧共混物,固体环氧增容PET/LCP 环氧主链结构与PET和LCP不一致和不相容，处于界面，有利于与PET和LCP反应原位形成EP-b-PET-b-LCP共聚物 原位形成的共聚物高效增容PET/LCP共混物 增加LCP成纤性能，导致刚性与韧性明显改善 （JAPS，60，1996，2503-2516）,增容PET/PPE共混物,环氧增容PET/PPE共混物 环氧单体能与PET、PPE接触和同时反应形成PET-epoxy-PPE共聚物，起到增容剂的作用 少量四官能团环氧增容，10-20%传统的反应增容剂才达到相同增容水平（分散相尺寸与力学性能） （JAPS，65，1

22、997，739-753）,增容PET/PPE共混物,GMA-S共聚物增容PET/PPO多组分共混物 PET/PPO共混物有两个Tg，PPO的移向低温 PET分散相部分与增容剂相互作用而位于界面 增容剂与基体PPO中PS相容，共混物相容性明显改善 （J China Textile University，11（1）1994，51-58）,增容PET/LCP共混物,多官能团环氧反应增容PET/LCP 环氧是高效增容剂 环氧能与两种聚合物反应形成EP-co-PET-co-LCP共聚物 降低熔体界面张力和分散相尺寸 同时促进更多更细的LCP纤维原位形成 少量环氧（几%）明显提高PET/LCP力学性能（P

23、olymer，38，1997，2947-2956）,增容PET/LCP共混物,酯交换反应原位增容PET/ LCP原位复合材料 少量LCP提高PET结晶速率 dibutyltindilaurate (DBTDL)作为催化剂，提高共混物粘度，降低分散相尺寸，增加粘结，提高力学性能 DBTDL有利于反应增容剂的形成 90/10 PET/LCP共混物催化剂最优用量为500 ppm （PES，37，1997，646-652）,增容PET/LCP共混物,LCP/PC共混物的相容性与酯交换反应 含有20%LCP共混物在250或以上温度混合，LCP与PC间发生酯交换反应 酯交换反应先在PC与PET段酯基间进行

24、，后在PC与POB段酯基间进行 在260共混60分钟，含30%LCP共混物变成相容体系，单一玻璃化转变温度 260共混60分钟含40%LCP共混物的相容性也得到大的改善 （JAPS，56，1995，79-89）,增容PET/ABS共混物,PET/ABS不相容有四相：AS、接枝聚丁烯、无定型区PET和少量结晶PET 30-70 wt % PET共混物中两个主要微区AS和无定型区PET相互穿透和共连续 共混物PET量增加，屈服应力和弯曲模量线性提高；相反缺口Izod冲击能在50 wt % PET时达到最大值（JAPS，62，1996，1699-1708） 从熔体淬火PET/ABS样品具有良好的力学

25、性能，但存放ABS粒子脱粘，性能恶化，拉伸性能很差 PET/ABS-g-MA不存在这一现象，归结于改性ABS粒子接枝到PET基体（Polymer，37，1996，3387-3395）,增容PET/ABS共混物,MA-g-SEBS增韧PET 提高PET断裂应变10倍 MA与PET的OH基反应形成接枝共聚物 降低界面张力和分散相粒子凝聚的倾向 促进两相粘结 （Polymer，38，1997，2191-2200）,增容PET/ABS共混物,官能团化PS/PET反应共混 MA化聚合物与聚酯反应性有限 GMA化PS，当GMA浓度和接枝率增加， 原位反应使共混物相容性提高 （ANTEC, Conferen

26、ce Proceedings，2，1995，1858-1865）,增容PET/ABS共混物,S-GMA原位增容 PET/PS 增容剂与PET的COOH和OH反应 在熔融条件下形成SG-g-PET共聚物 少量催化剂(200 ppm)加速接枝反应和得到更好的相容共混物 增容PET/PS共混物具有细小的相微区和高的粘度，力学性能明显改善 （JAPS，49，1993，913-924）,PET/PS(左)，PET/PS-g-MA（右）共混物的SEM,增容PBT/弹性体共混物,甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA接枝橡胶, 或含GMA共聚物作相容剂 NBR为橡胶，EGMA 或EPR-g-GMA为相容剂， 共混物相容

27、性明显改善. 共连续相结构形成（Polymer, 42, 2001, 1109-1120） 常用弹性体有MA-g-EPR、MA-g-SEBS、GMA-g-SEBS，IS比未接枝的高10-15倍,增容PS共混物,PS具有出色的电绝缘性，透明性，着色性和加工性流动性。良好的耐水、耐光性、无毒，耐化学腐蚀性以及较好的刚性和一定的力学性能 但其性脆，冲击强度低，耐环境应力开裂性和耐热性差等。现60以上共混改性是以提高PS的IS为目的，其主要品种有HIPS和ABS,有无氨基PS共混物的冲击强度,PS/PPO共混物,相容性好，达到热力学相容水平 物性具有加和性 改善PS耐热性、抗溶剂性、耐环境应力开裂性和

28、尺寸稳定性,增容PS/PE共混物,解决PS和PO两大废旧塑料的回收利用问题 氢化苯乙烯丁二烯嵌端共聚物可作相容剂 过氧化二异丙苯（DCP）和偶联剂异氰酸三烯丙酯(TAIC)低分子增容剂，反应形成PS-TAIC-PE 反应程度取决于：DCP/TAIC比和用量、共混温度、PS/PE比 TAIC/DCP1.0%，PE的Tm、Tc、结晶热降低，交联影响,PS/PMMA的断裂韧性,增容PS/丙烯酸-丁二烯-丙烯酸共聚物（XNBR）共混物,2 5%恶唑啉接枝PS作为相容剂 使共混物韧性提高73% 粒径0.3-1.0mm 5%时，冲击强度又下降，因反应程度高、粒子过小、MI小、难加工,增容PC共混物,突出的

29、冲击韧性，优良的电绝缘性，宽广的使用温度范围，制品尺寸稳定，综合性能较好的工程塑料 存在应力开裂，对缺口敏感，耐磨和加工性差 共混是改性的有效方法，分为两类： 不同分子量PC间共混，改善流动性 与PE、PP、PIB、EPR、PU、丁腈胶、PS、ABS、AS、PET、PBT、PTFE、PPO、PSF、PPS、丙烯酸类树脂等共混,增容PC共混物,与无定型通用塑料共混，提高PC韧性 与结晶性通用塑料共混，提高模量、耐沸水性、降低成本 与结晶性工程塑料共混，保持耐热性、提高流动性、耐溶剂性 与弹性体共混，提高弹性、耐化学药品性 常为不相容体系，需加相容剂,增容PC/PE共混物,常温下IS为PC的34倍

30、、耐沸水性优 耐老化性能好，100，240h后，TS基本不变，约为PC的3倍以上；IS为PC的2倍以上 耐候性优良，室温两年，TS几乎不变，为PC的4倍以上 熔融粘度降低1/3，加工温度下降，成型容易 TS、伸长率和HDT有所下降 共混物相容性差，PE用量50性能较好，PE超过30成为连续相 LDPE优于HDPE,增容PC/ABS共混物,最早工业化的PC共混产品 降低PC成本，改善PC加工性 有较好的冲击、弯曲性能、刚性和耐热性 相对于PC，IS、TS、HDT、FS有所下降 相容性不佳，相容性与ABS结构有关，丁二烯含量高的ABS，相分离严重，微观结构上可形成三层结构 MA接枝共聚物和环氧可作

31、为相容剂 在汽车工业、电子电器、办公设备有广泛应用,增容PC/ABS共混物的力学性能,样品 屈服强度 拉伸模量 断裂伸长 冲击强度 MPa MPa % J/m PC 65.44 1078 180 953.3 ABS 46.59 1127 15.82 130.9 PC/ABS 54.43 1151 19.22 580.0 PC/ABS/EP 70/30/0.5 57.90 1141 151.6 797.5 PC/ABS/EP 70/30/1 57.75 1145 131.5 800.5 PC/ABS/EP 70/30/2 59.48 1155 157.5 816.0 Eur.Polym.J.,

32、36,123(2000),增容PC/PS共混物,部分相容，有良好的改善效果 加入少量PS（10），缺口与无缺口IS和TS呈正效应 MI提高，熔体粘度降低 成本下降,增容PC/PET、PBT共混物,国外已工业化，为典型的非晶/结晶共混体系 PC耐化学药品性改善 玻璃纤维增强共混物使PC的HDT提高 由于PET、PBT的结晶，界面粘结不良 冲击强度低，需增容改善 易发生酯交换反应导致性能下降,增容PC/PA共混物,具有较高的耐化学药品性 优良的抗冲击性和加工流动性，是一类新型聚合物合金 PC在5580范围，共混物性能最佳 PC与PA共混时，易发生氨基交换反应 常加入MA-丙烯酸酯共聚物来克服,其他

33、增容PC共混物,PC/氟塑料共混物 提高耐磨性 PC/丙烯酸类树脂 具有珍珠光泽和金属光泽，可不需加入有毒性的珠光颜料而生产珠光塑料制品 耐热老化性、耐沸水性及耐环境应力开裂性均比PC有所提高 缺口冲击强度受试样厚度影响较小,增容PC共混物,PC/丁腈共混物 克服PC的缺口敏感性，缺口IS基本不受试样厚度的影响，并且高于PC。 PC/苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物（SMA）共混物 加工流动性提高，缺口冲击提高，HDT高于PC的1020。 PC/POM共混物 可任意混合，PC耐有机溶剂性显著提高，改善耐应力开裂性，需注意POM分解引起PC分解,增容PPO共混物,熔体粘度大、流动性差、难加工。有使用价值的是其改性品种。PPO（美欧）、P