[其他]聚氯乙烯氯化聚烯烴、聚烯烴和聚烯烴接枝共聚物用機械方法相容的多相共混物及其用纖維增強的剛性復合材料

無效

• 申請號: 88101248
• 申請日: 1988-03-09
• 公開（公告）號: CN88101248A
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 李炳林
• 申請（專利權）人: B.F.各德里奇公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;B29C49/00;B29C51/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 任宗華

本發明來源于希望制備一種加有某種廉價易得聚合物的聚氯乙烯（PVC）共混物;更具體地說，要制備一種加有某種聚烯烴（PO）的PVC共混物，這種共混物會經纖維增強而獲益，而生成的復合材料充份提高了共混物單個組份增強聚合物原有的好性能，盡量減輕了它們自身的缺點。為了這個目的，一般的途徑是配制出一種性能比其每個組份特別優良的多組份復合高聚物，然后，用尺寸合適的玻璃纖維增強這種優質的共混物，從而制成一種性能優良的復合材料。由于人所共知，PVC和PO是不相容的，因此，必須提供一種會提高PVC和PO兩者性能的合適相容劑。

已經知道有好幾種辦法可以制造正常情況下不相容的聚合物的共混物，其中有接枝法和使用相容劑的方法。合適的相容劑的作用被認為是可用來制造出一種熱力學上相容的共混物，這一點由共混物只具有單一的玻璃化溫度（Tg）而得到證實。不久以前，美國專利4，590，241（發明人Hohlfeld）揭示的辦法是采用共混一種含有復合活性基團的相容劑的混合物來制得混溶的共混物。這些相容劑一般單獨是不相容的。上述專利強調的是在于獲得聚合物組分的相容性或混溶性的概念，為的是得到切口沖擊強度和其它物理性能更好的復合高聚物，這種高聚物然后能用常規方法增強，如果需要那樣做的話。

尤其就共混物的熱變形溫度（HDT）而論，HDT被認為是同共混物各個組份的HDT成比例的，不過，當共混物的相容性變差時，這樣一種近似方法的精確性便不斷下降。往共混物中添加某種橡膠狀組分可以使我們預料共混物的性能，雖然多帶有臆測性。本發明的未增強復合高聚物的HDT是很有意思的，因為它的HDT比共混物里相對于別的組份來說的主組份PVC的還要低，這種共混物除非它具有特別好的加工性能和耐溶劑性，不會引起人們有多大興趣。更有意思的是發現將這種共混物用無機纖維，特別是玻璃纖維增強后，其HDT有所改善，在玻璃纖維增強的（GFR）PVC中這種現象不能用因玻璃纖維提高了HDT的知識作出解釋。

本發明的共混物有若干種不同的相。第一種相是聚烯烴（PO）同接枝聚烯烴（PO-G）的熱力學上相容的共混物，由于其組份是結晶性的，共混物形成僅一個Tg的單相。第二種相主要由無定形的PVC所組成;這里“無定形”指的是大約10%結晶度，或低于此值的PVC。第三種相基本上是由無定形氯化聚乙烯（α-CPE）和結晶的CPE（c-CPE）的混合物所組成，也可以含有某種抗沖擊改性劑如乙烯-丙烯-二烯烴單體的三元共聚物（EPDM）。第二和第三種相用機械方法是可以相容的，并顯示出兩個Tg。當第一相的烯烴聚合物（PO/PO-G）同PVC和CPE相共混時（也可以加入EPDM），共混物各組份的活性熔體的合金化還不足以使它產生混溶性以及化學相容性。這里，“化學相容性”指的是一種有化學作用的共混物，最好是組份之間有化學偶合反應。這種共混物可以顯示出僅一個Tg或多于一個Tg。例如，同活性高聚物相混溶的共混物產生化學上相溶的共混物。另一個例子是如美國專利4，386，187談到的聚烯烴和聚苯乙烯與一種苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物的共混物。

曾經希望在本發明的共混物里，接枝聚烯烴（PO-G）由于接支鏈同PVC鏈上的活性位置反應，會使它具有化學相容性。正如下面所示，這種接枝鏈還不足以使共混物具有化學相容性。本發明的兩相共混物僅有力學上的相容性。由于化學相容性，即便不混溶，它一般也是得到理想的共混物的基本先決條件，本發明的共混物本來早就會被人們所忽視，只是在規定的范圍里，當PVC相對其它成分是主組份時，這種力學上的相容性意外地足以使共混物具有很大的剛性;還加上優良的耐溶劑性和加工性能，以及良好的低溫沖擊強度。

當這種共混物用無機纖維增強時，得到的無機纖維增強制品（IFR）同GFR????PVC的制品相比，具有出乎意外高的HDT和優良的物理性能。術語“相容性”在用于本發明的復合高聚物時，是指在拉伸下能足以避免嚴重相分離的力學上的相容性，而術語“混溶性”則是指表現出一種單相的熱力學相容性。通過考察一種試驗的結果，可以把力學上的和化學上的相容性區分開來，這種試驗也稱之為“溶劑提取”試驗，它是用溶劑洗掉共混物里的可溶性成份，后面將加以說明。