多功能化－高分子助剂发展的方向
时间:2005-06-22
冯嘉春 郑德 陈鸣才 黄维
（复旦大学先进材料研究院，上海 200433; 广东炜林纳功能材料有限公司 佛山528521）
助剂在高分子材料工业中的地位日益重要。对于通用塑料的高性能化而言，改性助剂性能的优劣，在一定和试上已成为能否达到改性效果、获得高性能材料的关键。为了改善材料的各种性能，单独一种助剂往往不能满足需要，要使用到多种助剂。但多种助剂并用时，各种助剂往往并不能象单独使用时那样发挥各自的作用或产生正的协同效应，甚至会产生负的协同作用，导致某些助剂无效乃至产生不良作用，使材料性能劣化。如果一种助剂，使其同时具有多种功能，可有效避免多种种助剂并用时产生不良作用，使材料在多方面同时具有优良的性能。开发同时具有多种功能的助剂，已成为目前高分子助剂研究工作的一个重要发展趋势。
本工作制备了一种新型稀土多功能助剂WBT，结构上的特点，使得该助剂同时具有以下几种作用：首先，它是聚丙烯（PP）的一种高效b成核剂，从Figure 1可以看出，加入0.1%的WBT，可以诱导聚丙烯（均聚物，牌号F401）产生高达90%的b晶型；其次，它又是一种高效的的偶联剂，对碳酸钙、硫酸钡等无机粒子具有很好的表面处理作用，用其处理的碳酸钙，以1:1的比例加入PP得到的复合物，冲击断口用扫描电子显微镜观察，如Figure 2所示，可以看出，用WBT处理的CaCO3，在PP中分散性好，断口呈明显的塑性破坏，不象未经处理的CaCO3，在PP中团聚明显，断口呈明显的脆性破坏。同时，WBT还是一种优良的加工助剂，在70/30的PP/CaCO3复合物中，如果CaCO3未经处理，复合物的熔体流动速率（MFI）不足纯PP的30%，而用2.5%的WBT处理过的CaCO3体系，MFI与纯PP相当。用不同用量WBT处理后的CaCO3加入PP得到的复合物，缺口冲击强度与无机粒子含量之间的关系如Figure 3所示：对于50/50的PP/CaCO3 体系，当REC的用量分别为0.5, 1.0, 2.5, 5.0%时，缺口冲击强度分别为 8.10、9.32、8.92和9.01 kg.cm/cm2, 分别高于纯PP约 50%、80%、70% 和 72%。在本工作所采用的REC用量中，2.5% 时体系具有最大的冲击强度，50/50的PP/CaCO3 的体系，冲击强度可达到纯PP的1倍以上。
本工作开发的新型助剂，针对高分子复合改性材料中普遍存在的几个关键问题，将无机粒子的偶联剂、聚丙烯的b成核剂及加工助剂这三种功能集于一身体，可协同解决PP基复合材料高填充量时韧性差、加工性能严重劣化的问题。
参考文献：
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