關於橡膠塑料共混物製備的概述
工業上聚合物共混物的(de)製備方法有熔融共混法、溶液共混法和膠乳共混(hún)法。橡(xiàng)膠塑料共混物一般采用熔融混合技術來製(zhì)備,不同聚(jù)合物的共混采用熔融混合法(fǎ)既方便又經濟,可(kě)以采用多(duō)種混合設備如開煉機、密煉機、各(gè)種型(xíng)號的(de)雙螺杆擠出機等實施熔融混合,其中開煉機混合因為敞開的原因會(huì)誘發氧化降解,密煉機是間歇混(hún)合器,雙螺杆擠出機是連續混合器。
1、簡單熔融混合法製備共(gòng)聚物(wù)
橡膠和塑料的簡單共(gòng)混可在高於塑料熔點或軟化溫度的情況下,按一定(dìng)的轉速(sù),在(zài)密煉機中將各組分混合一定時間,轉速和混合時間根據設備型號和(hé)共混物料(liào)來匹配。適宜的混合溫度由塑料或樹脂材料的性質來確(què)定,但溫度必須足夠高,使塑料處於熔融流動狀以(yǐ)便於混合。同時為了避免氧化降解的發生,溫度又需要(yào)盡(jìn)可能的低。混合後的混合料(liào)切碎或造粒供擠出、注塑成型、熱(rè)壓延(yán)等使用。下表給出(chū)部分特(tè)殊共混(hún)物的典型熔融溫度。
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塑料 |
進料混合溫度/ ℃ |
成型(xíng)溫度/ ℃ |
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聚丙烯(PP) |
185-190 |
210 |
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聚乙烯(PE) |
160-180 |
210 |
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聚苯乙烯(PS) |
170-190 |
210 |
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丙烯腈-丁二烯-苯(běn)乙烯共聚物(ABS) |
170-190 |
210 |
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聚苯乙烯-co-丙烯腈(SAN) |
170-190 |
210 |
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聚甲基丙烯酸甲酯(zhǐ)(PMMA) |
170-180 |
210 |
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聚對苯二(èr)甲酸四亞甲酯(PTMT) |
220-230 |
250 |
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尼龍-6,9(PA) |
210 |
220 |
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聚碳酸酯(PC) |
200-220 |
250 |
2、輕度硫化橡膠與塑料的共混物
EPDM與聚烯烴樹(shù)脂如PP共混時,在有機過氧(yǎng)化(huà)物的(de)作用下使橡膠產生輕度(dù)交聯,選擇(zé)好(hǎo)混合溫度和混合時間,以保證產生良好的熔融流動,從而達到最大程度的均質混合,橡膠的部分硫(liú)化明顯的改善了共混物的永(yǒng)久變形性能。與聚烯烴混(hún)合前進行橡膠硫化的工藝,其缺點是(shì)共混物中會(huì)含有較大橡膠粒子。
3、動(dòng)態硫化法製備共混物
動(dòng)態硫化法是共混(hún)物在混合器內混(hún)合時,橡膠和塑(sù)料均質共混的硫化橡膠過程。1962年(nián)Gessler開發的(de)共混工藝(yì)稱之為“動態(tài)硫化法”,他製備(bèi)了含有少量硫化膠的橡膠塑料共混物。1963年,Fisher以他對動態硫化的獨特見解,製備出含有不同數量部分硫化膠的共混物。在有聚丙烯存在的情(qíng)況(kuàng)下,采用有機過氧化物來交聯橡膠(jiāo),聚丙(bǐng)烯會受(shòu)到較大程度的損害,發(fā)生降(jiàng)解的情況嚴重。1978年,Coran與他的團隊發現,隻要不使用過氧化物硫化劑,采(cǎi)用動態硫化法(fǎ)就能製得高強(qiáng)度EPDM/PP的彈性共混物。如果在熔融態下,塑料相達到一定比例(lì),則這種共混物可以像熱(rè)塑性塑料一樣加工成型。在硫(liú)化(huà)開始前,把(bǎ)橡膠和塑料混合好非(fēi)常重要,在此期間以及在硫化(huà)反應完(wán)成後的一段(duàn)時間,混合應連續進行。增塑劑或填充油可(kě)用來擴大橡膠相的容積,熔融態時(shí)增(zēng)塑劑同時擴充橡膠相和塑料相的容積(jī),若塑料是如聚丙烯類結晶聚合物,則冷卻時,材料的結晶(jīng)作用將迫使增塑劑或填充油從塑料相析出(chū)並進入橡(xiàng)膠相中,因此,增(zēng)塑(sù)劑在熔融(róng)態下起加工助劑作(zuò)用,而在使用溫度(dù)下起軟化劑作用。
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