Реактивная совместимость - Википедия - Reactive compatibilization

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Реактивная совместимость»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Февраль 2015 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Реактивная совместимость представляет собой процесс модификации смешанной несмешивающейся смеси полимеров для прекращения разделения фаз и обеспечения образования стабильной, длительной непрерывной фазы. Это осуществляется путем добавления реакционноспособного полимера, смешиваемого с одним компонентом смеси и реактивного по отношению к функциональным группам второго компонента, что приводит к образованию «in-situ» блок-сополимеров или привитых сополимеров.^[1]

Большое количество коммерческих полимерных продуктов получают путем смешения двух или более полимеров для достижения благоприятного баланса физических свойств. Однако, поскольку большинство смесей полимеров несмешиваемы, редко можно найти пару полимеров, которые оба являются смешиваемыми и имеют желаемые характеристики. Примером такой пары является смешивающаяся смола. НОРЫЛ ™, смесь поли (фениленоксида) и полистирола.^[2] Несмешивающиеся смеси будут разделяться на фазы и образовывать дисперсную фазу, которая может улучшить физические свойства (рисунок 1). Упрочненный нейлон DuPont состоит из мелких частиц поли (цис-изопрена) (натуральная резина ) в нейлоновой матрице, которая делает материал более прочным, задерживая распространение трещин.

Смешиваемость полимерных смесей

В Свободная энергия Гиббса смешивания, ${ Displaystyle Delta G _ {(} микс) = Delta H _ {(} микс) -T Delta S _ {(} микс)}$, должен быть отрицательным, чтобы смесь могла смешиваться. В соответствии с Флори-Хаггинс теория, пересмотр теории регулярных растворов, изменение энтропии на моль узлов решетки смешанного полимера 1 и полимера 2 равно

${ Displaystyle Delta S _ {(} смешивать, смешивать) = - R left ({ phi _ {1} over x_ {1}} ln phi _ {1} + { phi _ {2} над x_ {2}} ln phi _ {2} right)}$

, где ΔS - изменение энтропии смешения, р это газовая постоянная, Φ объемная доля каждого полимера, и Икс - количество сегментов каждого полимера.^[3] Икс₁ и Икс₂ увеличиваются с более высокими степенями полимеризации и, следовательно, молекулярной массой. Поскольку большинство используемых полимеров имеют высокую молекулярную массу, изменение энтропии, возникающее при смешивании двух больших полимерных цепей, очень низкое и обычно не приводит к достаточно низкой свободной энергии Гиббса, чтобы обеспечить смешиваемость.

Совместимость

Большинство перерабатываемых полимерных смесей состоят из дисперсной фазы в более сплошной матрице другого компонента. Формирование, размер и концентрация этой дисперсной фазы обычно оптимизируются с учетом конкретных механических свойств. Если морфология не стабилизирована, дисперсная фаза может объединиться под воздействием тепла или стресса окружающей среды или дальнейшей обработки.^[4] Эта коалесценция может привести к ухудшению свойств (хрупкости и обесцвечиванию) из-за индуцированного разделения фаз. Эти морфологии можно стабилизировать за счет достаточной межфазной адгезии или снижения межфазного натяжения между двумя фазами.

Обычный метод включает функционализацию одного мономера. Например, ленты из нейлона и каучука полимеризуются с функционализированным каучуком для получения привитых или блок-сополимеров. Добавленные структуры делают невозможным слияние и / или увеличение стерических препятствий в межфазной области, где могло бы происходить разделение фаз.

Рекомендации