本发明专利技术涉及一种促进不相容聚合物共混物分散相形成纤维及其纤维相稳定性提高的方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术提供一种促进不相容聚合物共混物中的分散相形成稳定纤维的方法，将基体相聚合物1、分散相聚合物2和无机填料粒子采用熔融共混的方法获得无机填料粒子填充的聚合物共混复合物；进一步通过熔融拉伸使共混复合物的分散相在拉伸流场下形成稳定的微纤维相；其中，无机填料粒子分布在基体相内且处于基体相与分散相的界面位置处，所述聚合物1和聚合物2不相容。本发明专利技术的方法可以简单有效地促进不相容聚合物共混物中分散相形成纤维相并提高微纤相的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种促进不相容聚合物共混物分散相形成纤维及其纤维相稳定性提高的方法，属于高分子材料
技术介绍
聚合物共混与复合材料被广泛应用于汽车、船舶、航空航天部件以及体育器械等日常生活和工业领域中。在过去几十年中，聚合物共混与复合材料的发展成为重点。不相容聚合物共混与复合材料由于其组分、添加剂等的不同通常形成共连续相结构、海岛结构、纤维相结构、核壳结构、层状结构等不同的微观形态结构，从而使聚合物共混与复合材料的性能具有较好的可调控性。其中，不相容聚合物共混物中纤维相结构的存在通常会使材料的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能得到明显的提高。在共混物熔体加工过程中，不相容共混物的分散相在高温下受到拉伸或剪切流场的作用时会发生较大的形变，可由原来的球形液滴变形成为纤维相。但是，不相容共混物的组分在热力学上是完全不相容的，共混时由于发生宏观相分离而形成的聚合物界面的黏结力很低，存在界面滑移，从而使其在聚合物共混与复合材料、聚合物共混物纺丝等领域没有实用价值。因此，在不相容微纤相共混物中添加助剂，使其具有宏观均匀而微观相分离的形态结构，形成具有较强界面作用的部分相容体系，显得十分必要。目前，现有的工作主要是采用添加如嵌段共聚物、接枝共聚物等高分子增容剂以及采取反应增容等方法提高不相容共混物中微纤相与基体相的界面黏结力，抑制界面滑移。但是，采取合成高分子增容剂的增容方法周期长、成本高、对环境有污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新的促进不相容聚合物共混物分散相形成纤维及提高该纤维相稳定性的方法，即在不相容聚合物共混物中添加无机填料粒子的简单方法，结合熔融状态下的拉伸流场，即可以简单有效地促进不相容聚合物共混物中分散相形成纤维相并提高微纤相的稳定性。本专利技术的技术方案如下:本专利技术提供一种，即将基体相聚合物1、分散相聚合物2和无机填料粒子采用熔融共混的方法获得无机填料粒子填充的聚合物共混复合物；进一步通过熔融拉伸使共混复合物的分散相在拉伸流场下形成稳定的微纤维相；其中，无机填料粒子分布在基体相内且处于基体相与分散相的界面位置处，所述聚合物I和聚合物2不相容。进一步，所述无机填料粒子的添加量为聚合物I和聚合物2总质量的I?1wt %。优选的，所述无机填料粒子的添加量为聚合物I和聚合物2总质量的3?10%。更优选的，所述无机填料粒子的添加量为聚合物I和聚合物2总质量的6?10%。优选的，所述无机填料粒子选自疏水性纳米级二氧化硅、石墨烯、炭黑、碳纳米管、碳酸钙、云母、滑石粉、粘土或金属粉末中的至少一种。更优选的，所述无机填料粒子选自疏水性纳米级二氧化硅。进一步，基体相聚合物I和分散相聚合物2的重量配比为:基体相聚合物50-90份，分散相聚合物10-50份。优选的，所述分散相聚合物与基体相聚合物的重量配比为:分散相聚合物10-30份，基体相聚合物70-90份；更优选为，所述分散相聚合物与基体相聚合物的重量配比为:分散相聚合物15-25份，基体相聚合物75-85份。所述聚合物I选自聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的至少一种。所述聚合物2选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙(PA)(包括尼龙6 (PA6)、尼龙12 (PA12)、尼龙66 (PA66)、尼龙1010 (PA1010)) \聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中、热致性液晶聚合物(TLCP)、聚甲醛(POM)的至少一种。优选的，所述聚合物共混复合物中，所述基体相聚合物为PS，分散相聚合物为PP，无机填料粒子为疏水性纳米二氧化硅，PS与PP的重量比为60-90: 10-40，无机填料粒子的添加量为PS和PP总重量的I?10% ;或者:所述基体相聚合物为HDPE，分散相聚合物为PP，无机填料为疏水性纳米二氧化硅，PS与PP的重量比为60-90: 10-40，无机填料的添加量为PS和PP总重量的I?10%;或者:所述基体相聚合物为PS，分散相聚合物为PA6，无机填料为疏水性纳米二氧化硅，PS与PP的重量比为60-90: 10-40，无机填料的添加量为PS和PP总重量的I?10%。更优选的，所述聚合物共混复合物中，所述基体相聚合物为PS，分散相聚合物为PP，无机填料为疏水性纳米二氧化硅，PS与PP的重量比为70-90: 10-30，无机填料的添加量为PS和PP总重量的3-10%。更优选的，所述聚合物共混复合物中，所述基体相聚合物为PS，分散相聚合物为PP，无机填料为疏水性纳米二氧化硅，PS与PP的重量比为80: 20，无机填料的添加量为PS和PP总重量的10%。本专利技术的有益效果:1、本专利技术采用熔融共混法将无机填料粒子选择性分布在不相容聚合物的界面处，由于无机填料粒子能有效地降低提高体系的界面黏结力、抑制界面滑移，从而促进纤维相结构的形成、提高纤维相的稳定性，起到增强共混物体系物理性能的作用。因此通过该方法，可以制备纤维形态较为稳定、力学性能优异的微纤增强材料，或者是取向的聚合物基导电复合材料。2、此外，因为无机填料粒子选择分布在不相容共混物界面处，从而极大地减少无机填料粒子的用量，使得共混体系的加工性能不受影响。3、添加无机填料粒子能有效地改善共混与复合材料中纤维相和基体相的界面黏结力，促进纤维相的形成以及微纤相稳定性的提高，提高材料的韧性、强度等力学性能以及能有效地降低材料的成本，可避免采用
技术介绍
部分提到的采用高分子增容剂等方法的缺点。【附图说明】图1为实施例1添加不同含量疏水性纳米级二氧化硅粒子的PP/PS 20/80不相容共混物拉伸前((a)-(d))和经过20(TC和0.0ls1熔融拉伸至应变为I之后((e)_(h))的扫描电子显微镜照片:(a)和(e):PP/PS 20/80 ; (b)和(f):添加2wt.%疏水性纳米二氧化娃粒子；(C)和(g):添加6wt.%疏水性纳米二氧化娃粒子；(d)和(h):添加1wt.%疏水性纳米二氧化娃粒子。图2为实施例1添加1wt.%疏水性纳米级二氧化硅粒子的PP/PS 20/80不相容共混物经过200°C和0.0ls 1熔融拉伸至应变为I之后的扫描电子显微镜照片图3为在实施例1中纯PP/PS 20/80不相容共混物((a)和(a，))及添加6wt.%疏水性纳米级二氧化硅粒子的共混物((b)和(b’ ))拉伸至应变I时((a)和(b))及其拉伸停止之后松弛300s ((a’ )和(b’ ))的形态结构图。图4为实施例1中疏水性纳米级二氧化硅粒子在PP/PS 20/80共混物中分布情况的透射电子显微镜照片:(a)和(b)中的标尺分别代表0.5微米和200纳米。图5为对比例I中添加不同含当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
促进不相容聚合物共混物中的分散相形成稳定纤维的方法，其特征在于，将基体相聚合物1、分散相聚合物2和无机填料粒子采用熔融共混的方法获得无机填料粒子填充的聚合物共混复合物；进一步通过熔融拉伸使共混复合物的分散相在拉伸流场下形成稳定的微纤维相；其中，无机填料粒子分布在基体相内且处于基体相与分散相的界面位置处，所述聚合物1和聚合物2不相容。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孔米秋，黄亚江，李光宪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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