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高分子材料复合化技术的发展(二)
1996年26期 发行日期:2006-04-17
作者:林文新
高分子材料复合化技术的发展□林文新    (上接第25期第9页)
    (上接第25期第9页)    2.聚合物组分的变异和多元化
    2.聚合物组分的变异和多元化    高聚物大分子中的基本结构单元组成的变化自然会对其性能有较大影响。用两种
    高聚物大分子中的基本结构单元组成的变化自然会对其性能有较大影响。用两种以上单体共聚或改变缩聚原料可以在一定程度上实现这一目的。在苯乙烯系聚合物中用共聚的方法制取不同性能的树脂品种较多,如已知的ABS、AS、ACS、SBS、SIS、MBS、苯乙烯-丙烯酸系共聚物还可再衍生;氯乙烯共聚物有氯偏一、氯醋一、氯丙醋共聚物等,丙烯酸酯类化合物主要是应用于制造各种共聚物。    烯烃类的共聚合技术发展也很快,通过共聚实现了聚烯烃的改性,乙烯与丁烯-
    烯烃类的共聚合技术发展也很快,通过共聚实现了聚烯烃的改性,乙烯与丁烯-1等高碳α-烯烃共聚可得到LLDPE;与环烯烃共聚可制得非晶聚烯烃(COC),其强度高、耐热、光学性能好,可作为工程塑料和光盘的基材。三井与赫司特公司合作试生产的COC已经投产。乙烯与氯乙烯在高压下聚合可制成高强度膜材料,并改善其表面的涂饰性、印刷性。不同烯烃与CO共聚制取聚酮的研究也在进行中。EVA共聚体中视VA含量可用作高强度膜材料、热熔胶及抗冲改性材料;乳液VAE是乙烯改善PVAC的应用产品,可用作粘合剂及涂层膜材料等。    聚烯烃产品的主要发展方向是产品的系列化、专用化、高性能化。其中所用方法
    聚烯烃产品的主要发展方向是产品的系列化、专用化、高性能化。其中所用方法之一是以其共聚物为基础并运用其它改性技术。有的学者预言,通过计算机控制和预先设计性能,采用不同催化剂,多种共聚单体和多反应器组合可以制取无限可变的聚烯烃共聚物,以获得各种性能的产品,为此还要在聚合理论和实验方面做大量基础和开发工作。    共聚又可分为无规、嵌段和接枝共聚以及形成互穿网络聚合物。改变聚合方式还
    共聚又可分为无规、嵌段和接枝共聚以及形成互穿网络聚合物。改变聚合方式还可制取核-壳和梯形共聚物。    经缩聚生成的热塑性树脂和经缩合交联制得的热固性树脂都是由两种以上原料制
    经缩聚生成的热塑性树脂和经缩合交联制得的热固性树脂都是由两种以上原料制成的。通过其中各组分的衍生或改变,制取不同性能材料的可能性增加了,例如合成PC或环氧树脂中所用的双酚A可以用卤素取代物来制取耐燃材料;用复杂的双酚A衍生物制取耐热性高的产品。PU一般是由软、硬两个链段组分构成的,改变链段结构组成可以制取弹性体、粘结剂用及仿皮合成革用以及纺织品用和软、硬泡沫材料专用的PU。    3.聚合物合成器和加工器功用的交错与迭合
    3.聚合物合成器和加工器功用的交错与迭合    传统的概念是将高分子材料制造工艺分为高分子合成和高聚物加工过程,前者一
    传统的概念是将高分子材料制造工艺分为高分子合成和高聚物加工过程,前者一般采用低分子化合物制成大分子;后者则将高聚物与其它组分经过宏观均匀地混合做成制品或半成品材料。众所周知,搅拌器(合成器)除用作聚合反应器外,也可起到改性加工器的作用,例如ABS、HIPS和某些接枝聚合物既可用搅拌器(合成器)也可用螺杆挤出机(加工器)来制造。还有,通常以ACR(丙烯酸酯-MMA共聚物)改性制得的抗冲性PVC是以螺杆挤出机(加工器)来实现的,现在也可以ACR与氯乙烯在搅拌器(合成器)中制得类似产品,其性能可能更为优异。    Montell公司近年开发的以PP为基础的Catalloy和Hival
    Montell公司近年开发的以PP为基础的Catalloy和Hivalloy都是宏观均匀的高分子组合物。有人称之为反应器合金或反应器造粒技术。PP先在一种催化剂上形成多孔结构的球状,它又作为微型反应器使新单体在其内层形成新的聚合链段。补加的单体可以是丙烯、也可以是其它烯烃。Catalloy可具有不同模量,柔性片材能够代替PVC和PU的膜制品;而Hivalloy则是在PP球粒上连接非烯烃单体而具有工程塑料的性能。    螺杆挤出机(加工器)除用作通用高聚物树脂加工器外,作为高分子合成器已用
    螺杆挤出机(加工器)除用作通用高聚物树脂加工器外,作为高分子合成器已用于聚甲醛、聚碳酸酯和酚醛树脂的合成并在工业上实现了规模化生产。为了获得多种性能的合成材料,以基础树脂进行化学改性越来越引起人们的兴趣。螺杆挤出机(加工器)设备在这一领域大有用武之地。反应挤出技术(RKX、REM)正在成为合成材料研究的一个热点,它是建立在高效挤出机的基础上发展起来的,具有混合、熔融、增压、输送和剪切作用促进化学反应的功能。因此对该设备的要求不仅要耐腐蚀、耐磨损、有可调的温区段,还要有适宜的螺杆和筒体结构,以形成有效的力学作用,能使物料熔体形成薄层,有利于反应进程。反应物的停留时间分布要窄,尽量减少副反应。作为反应器,对螺杆的长径比要求往往较大,还要有适宜的反应组分和助剂的加入口及反应挥发物和气体的排出口。    作为工程塑料应用的聚酰胺树脂,往往要求有较大的分子量,相对粘度在3.0
    作为工程塑料应用的聚酰胺树脂,往往要求有较大的分子量,相对粘度在3.0以上。用通常缩聚反应器难以实现或能耗很高且反应周期很长。如果辅以螺杆反应器并加入适宜的反应助剂(例如对苯二甲醛或苯乙烯-顺酐共聚物)可使粘度有效提高,达到所要求的聚合度,也就是说,搅拌器(合成器)与螺杆挤出机(加工器)两种设备的合理复合实现了这一目的。    反应注射成型(RIM)技术是将反应器与加工器统一结合的一个典型代表。
    反应注射成型(RIM)技术是将反应器与加工器统一结合的一个典型代表。    现在高聚物的研究开发又更多地从合成和加工二阶过程发展为合成-改性-加工
    现在高聚物的研究开发又更多地从合成和加工二阶过程发展为合成-改性-加工的三阶过程。高聚物改性在材料的开发和制造过程中的作为和所占比重越来越大。它对工艺过程和设备的组合提出了许多新的要求,技术发展正方兴未艾。    有些学者对力化学及设备在高分子改性技术中的应用做了大量系统工作。其工作
    有些学者对力化学及设备在高分子改性技术中的应用做了大量系统工作。其工作立足点是用非化学方法解决化学问题。借助其它行业的经验和设备引入高聚物的化学反应过程。如采用振动磨、碾磨、气流磨、超声波等传统技术,以及微波、电子束、等离子束等新技术使高聚物达到裂解、交联、接枝、改性的目的,为高分子材料的高性能化开辟了新的途径。(未完待续)

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