Совместимость

В химии полимеров обеспечение совместимости — это добавление вещества к несмешивающейся смеси полимеров , которое увеличивает их стабильность . Полимерные смеси обычно характеризуются грубой, нестабильной морфологией фаз; это приводит к ухудшению механических свойств . Обеспечение совместимости системы сделает морфологию более стабильной и лучше смешанной фазы за счет взаимодействия между двумя ранее несмешивающимися полимерами. Это не только улучшает механические свойства смеси, но часто дает свойства, которые обычно недостижимы ни для одного чистого компонента.

Блок-сополимеры или привитые сополимеры в качестве агентов совместимости.

блок-сополимеры или привитые сополимеры В качестве агентов совместимости обычно используются . Используемый сополимер состоит из двух компонентов несмешивающейся смеси. Соответствующие части сополимера способны взаимодействовать с двумя фазами смеси, делая морфологию фаз более стабильной. Повышенная стабильность обусловлена ​​уменьшением размера разделенных фаз частиц в смеси. Уменьшение размера происходит за счет более низкого межфазного натяжения из-за накопления блок-сополимеров на многих границах раздела между двумя сополимерами. Это помогает несмешивающимся смесям распадаться на более мелкие частицы в фазе расплава. В свою очередь, эти разделенные фазы частицы не будут столь склонны к консолидации и росту, поскольку межфазное натяжение теперь намного ниже. Это стабилизирует полимерную смесь до пригодного для использования продукта. Примером этого являются сополимеры этилена и пропилена. Они способны действовать как хорошие агенты совместимости для смесей полипропилена низкой плотности и полиэтилена . В этом конкретном применении в сополимере предпочтительны более длинные этиленовые последовательности. Это связано с тем, что в этом случае также влияет сокристаллизация, и более длинные этиленовые последовательности сохранят некоторую остаточную кристалличность.

Реактивная совместимость

Реактивная компатибилизация — это процедура, при которой несмешивающиеся полимерные смеси компатибилизируются путем создания сополимеров в состоянии раствора или расплава. Сополимеры образуются, когда соответствующие функциональные группы в каждом компоненте несмешивающейся смеси взаимодействуют в процессе совместимости. Эти взаимодействия включают водородную, ионную или ковалентную связь. Функциональными группами, которые вызывают эти взаимодействия, могут быть концевые группы, которые уже присутствуют в смесевых полимерах (например, карбоновые кислоты или спирты в полиэфирах или аминогруппы в нейлонах). Другой подход заключается в добавлении функциональных групп к цепочкам компонентов путем прививки. Множество возможных функциональных групп позволяют использовать многие типы коммерческих полимерных смесей, включая системы смесей полиамида/полиалкена. Реактивное обеспечение совместимости имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием традиционного блок-сополимера или привитого сополимера в качестве агента, улучшающего совместимость. В отличие от последнего подхода, реактивная компатибилизация не основана на диффузии предварительно образованных сополимеров. Сополимеры образуются на границе раздела двух несмешивающихся смесей, и их не нужно диспергировать. При традиционном подходе систему необходимо хорошо перемешать при добавлении сополимеров. Реактивная компатибилизация также гораздо более эффективна, чем традиционная компатибилизация. Это связано с тем, что при реактивной совместимости функциональные группы либо уже присутствуют, либо легко прививаются к компонентам смеси. При традиционном обеспечении совместимости сополимеры должны быть синтезированы в каждом конкретном случае, чтобы компоненты могли смешаться.