弹性体原料与塑料材料通过共混可对彼此改性,弹性体材料也可通过二次注塑等方式对塑料材料进行包胶。但经常遇到二者因极性相差较大而不相容性问题,下面对常见材料极性进行说明,并提供改进相容性方法。
一、常见材料极性说明
1.TPE(热塑性弹性体):一般视为非极性材料,SEBS本身是非极性材料。
2.TPR(热塑性橡胶):一般视为非极性材料,SBS本身是非极性材料,SIS亦非极性材料。
3.TPU(热塑性聚氨酯):强极性聚合物材料。
4.TPV(热塑性硫化弹性体):极性相对较低,但优于常见TPE和TPR材料。
5.TPEE(热塑性聚酯弹性体):含有极性硬段(如PBT聚酯)和非极性软段(如聚醚),因此极性介于两者之间。
6.PS(聚苯乙烯):无定形、非极性线性高聚物。
7.PC(聚碳酸酯):弱极性材料。
8.PP(聚丙烯):弱极性材料。
9.PPO(聚苯醚):非极性材料。
10.PE(聚乙烯):非极性材料。
11.PA(聚酰胺):极性材料,且极性较高。
12.PU(聚氨酯):极性材料,具体极性取决于其化学结构和组成。
13.ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):极性材料,极性程度因具体组成而异。
二、提高不同极性材料相容性方法
TPE共混改性时,极性相近的材料彼此间相容性好。TPE包胶塑料材料时,必须让二者极性趋近,否则无法包牢。SIS胶粘剂粘接强极性材料时,也存在改变胶的极性要求。
1.极性相似原理:TPE改性时,塑料相要选择极性相似的树脂,如SEBS与PP极性相似,可以确保良好的相容性。树脂和TPE溶解度参数之间的差异应小于0.5。例如,TPU高极性,选择的树脂也要是高极性低极性树脂应与低极性TPE(如某些TPE或TPR)相匹配。
2.增容剂的使用:对于极性差异较大的树脂与TPE体系,可以加入适当的增容剂以改善二者的相容性。增容剂通常具有与两种材料都能相容的官能团或链段,从而起到桥梁作用,如要改变TPE极性,可在配方中添加高极性TPU,要让TPU与TPE相容,需要另外添加马来酸酐接枝SEBS。
3.调整加工温度:在共混加工过程中,适当提高加工温度有助于改善材料的流动性,使不同极性的材料更好地混合在一起。但需要注意的是,加工温度不能过高,以免材料发生降解或烧焦。
4.材料预处理:对材料进行预处理,如干燥、退火等,可以去除材料中的水分、应力等不利因素,有助于提高材料的相容性和加工性能。
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弹性体
塑料
极性相异材料