聚合物共混改性的发展概况
化学先生 / 2019-09-07
聚合物共混物的历史可追溯到1846年，当时，Hancock 将天然橡胶与古塔波胶混合制成了雨衣，并提出了将两种聚合物混合以改进制品性能的思想。
第一个工业化生产 的聚合物共混物是于1942年投产的聚氯乙烯(PVC)与丁腈橡胶(NBR)的共混物。NBR是作为长效增塑剂面与PVC混合的。同年，Dow化学公司出售了Styralloy-22, 这实际上是苯乙烯与丁二烯的互穿网络聚合物，首次提出了“聚合物合金”这一术语。1942 年还发展了NBR与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的机械共混物(即A型ABS树脂)。ABS树脂是作为聚苯乙烯的改性材料而著称的，这种新型聚合物材料坚而韧，克服了聚苯乙烯突出的弱点一性脆。 此外，ABS树脂耐腐蚀性好、易于加工成型，可用于制备机械零件，是目前最重要的工程塑料之一。因此，ABS树脂引起了人们极大的兴趣，从此开拓了聚合物共混改性这一新的聚合物科学领域。
ABS与PVC和聚碳酸酯的共混物是十分重要的聚合物材料，已于1969年投人市场。迄今，25%以上工业化生产的聚合物共混物含有ABS组分。含有ABS树脂的聚合物共混物占据很大的市场。此类共混物在欧洲占74%，在日本占65%，在北美占69%。
1960 年，发现难以加工成型的聚苯醚(PPO或 PPE)中加人聚苯乙烯(PS)即可顺利地进行加工成型。共混物PPE/PS是热力学相容性的，其密度高于各组分密度的加权平均值，性能表现出明显的协同作用。此类共聚物干1965E在美国通用电器公司投产，商品名为Noryl。现在已成为销量很大的重要工程材料。
1962年，出现了乙丙橡胶(EPR)与PP的机械共混物，不久，用嵌段共聚-共混法也制得了该狮聚合物共混物。
1972年，美国Goodrich公司推出用橡胶增韧改性热固性树脂的商品一一端羧基液体丁腈橡胶(CTBN) 增韧的环氧树脂。增韧技术逐步推广应用到尼龙(nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物体系中。
1975年，美国杜邦 (Du Pont)公司开发 了超高韧聚酰胺，命名为Zytel-ST.这是在聚酰胺中加人少量聚烯烃或橡胶而制成的共混物，冲击强度比聚酰胺有大幅度提商。这一发现十重要，现在已知，在其他工程塑料中，如聚碳酸酯(PC)、涤纶纤维(PET)、聚甲醛(POM) 等，加人少量聚烯烃或橡胶电可大幅度提高冲击强度。
高分子材料的增韧改性是高分子共混物发展过程中一个重要的部分。自19 世纪40年代推出抗冲击性聚苯乙烯以来，塑料的增韧改性一直就是研究热点。 增韧机理的研究开始于50年代，并且形成了早期的以弹性体增韧胞性聚合物的增韧机理。六七十年代弹性体增韧机理得到了广泛承认，并且增韧机理的研究也逐渐地转移到以相对较韧的聚合物为基体的共混物增韧机理上。80年代后期，日本科学家通过研究PC/AS共混物，在1984年首先提出了刚性粒子增韧机理。这一新慨念促使近年来以刚性聚合物粒子增韧塑料成为热门的研究课题。
近年来，有关聚合物共混改性的理论研究和工业实践如火如茶，方兴未艾。仅全世界每年公布的相关专利就数以万计，研究论文更多，纵观国内外关于聚合物共混改性领城的文献报道，可归纳出下述-些最新动态。
(1)形态结构研究方面的进展通过对聚合物共混物形态结构的控制，设计制造出性能更为优良的或更有特色的聚合物共混物。例如分收相层片化赋予聚合物共混物以某种新功能(阻隔性、杭静电性等):少量起增韧作用的弹性体在形态中的网络化显著提高了其对胞性基体的增韧效果:结品聚合物通过与非结品聚合物或其他结品聚合物共混，使其球品细化，从面增加了韧性。通过这些研究，使人们对聚合物共混物形态结构的认识有了新的发展
(2) 聚合物共混物增韧机理研究的进展 20世纪70 年代以前，橡胶增韧聚合物及其增韧机理主要偏重于对脆性聚合物基体的研究，80 年代以来，对韧性聚合物基体的增韧机理加强了研究，认为其对冲击能的耗散主要依赖于基体产生剪切屈服导致的塑性形变来实现，而不是像胞性基体那样主要依赖于银纹化。热塑性聚合物作为基体分为脆性和韧性两类，以及其橡胶增韧机理有两种主导机制，是一个重要的进展。近年来，对刚性聚合物粒子增韧塑料及其机理的研究颇为活跃，形成了一个新的分支。刚性聚合物粒子增韧的必要条件是基体聚合物具有高的韧性，刚性粒子与基体有良好的界面粘接，刚性粒子有恰当的浓度等。外界冲击能在刚性粒子发生屈服形变之前，通过刚性粒子传递给韧性基体引起塑性形变面耗散。
(3) 增容技术的进展20 世纪70年代以后，除了非反应型增容剂不断扩展品种和应用外，反应型增容剂如雨后春笋般涌现。由此促进了许多不相容共混体系的相容，并为开发一系列新型高分子合金奠定了基础。
此外，作为新型高分子共混技术的代表还有各类IPN技术、动态硫化技术、反应挤出技术、分子复合技术、嵌段和接枝共聚物的合成与应用等。
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