低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬高分子材料加工共混領域，特別是設及低含量界面相誘導形成=相共連 續=元共混物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚合物材料的高性能化是聚合物科學與工程領域長期W來關注的熱點。由于航空 航天、電子信息、汽車工業、家用電器等技術領域的發展。對聚合物材料的機械性能、抗靜 電、耐久性、導磁W及多功能化的要求越來越高。顯然單一的聚合物很難達到該些高性能化 的要求。相比之下，利用現有的聚合物材料進行共混改性來制備高性能材料，不僅簡潔有 效，而且也相當經濟實惠。
[0003]眾所周知，聚合物材料的最終性能不僅與其化學結構有關，在更大程度上依賴于 其內部的微觀結構。因此如何調控聚合物材料的微觀形態和演變規律已經成為了聚合物材 料科學領域的一個重要研究方向。聚合物多相共混物的微觀結構設及到不同相界面問題W 及聚集狀態。如簡單的海-島結構、復雜的臘腸狀結構W及共連續結構等。
[0004] 而兩相共連續結構由于其多重界面的連續分布成為了目前進行功能化改性的重 點研究方向。但是由于聚合物材料之間本身性質差異較大，熱力學大多是不相容的，該也導 致了兩相共混物其形態結構達到共連續時，所需要的最低組分含量至少都在30vol % W上， 含量的增多進一步導致相尺寸增大，結構不均一性增加，性能下降。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種低含量界面相誘導形成=相共連續=元共混物及其制 備方法，該方法操作簡單，成本低，適合大規模生產，其結構可W作為潛在的低渝滲導電復 合材料基板進行功能化設計。
[0006] 本發明是該樣實現的：
[0007] -種低含量界面相誘導形成=相共連續=元共混物，所述共混物是由40vol %~ 45vol %的聚偏氣己締，40vol %~55vol %的高密度聚己締和聚苯己締經烙融共混制備得 到，其中界面相聚苯己締的用量不超過20vol% (即0 <聚苯己締的用量《20vol% )。
[0008] 所述的低含量界面相誘導形成=相共連續=元共混物，聚偏氣己締：聚苯己締： 高密度聚己締的體積比為44 : 7 : 52、44 : 12 : 44、44 : 15 : 41之一。
[0009] 所述的低含量界面相誘導形成=相共連續=元共混物的制備方法，包括W下步 驟：
[0010] (1)先將預先在80°c烘箱中干燥2化的聚偏氣己締和高密度聚己締按體積比組 成混合物，通過轉矩流變儀烙融該混合物，加工溫度為200°C，轉速為l(K)r/min，混合時間 3min;
[0011] (2)將預先在80°C烘箱中干燥2化的聚苯己締按體積比加入到步驟（1)中的轉 矩流變儀中，和其中的混合物繼續烙融再混合8min，W得到S相共連續PVDF/PS/皿PE共混 物。
[0012] 所述的制備方法，所述聚偏氣己締的重均分子量為20萬~40萬，高密度聚己締的 重均分子量為30萬~40萬，聚苯己締的重均分子量為20萬~60萬。
[0013] 本發明具有W下優點：
[0014] (1)本發明所采用的聚合物簡單易得，結構形成效果顯著，加工過程操作簡單；
[0015] (2)相比二元共連續結構，本發明可W在很低的界面相含量下，形成較完善的=相 連續結構，而且相尺寸調控簡便，功能化應用前景廣闊。
[0016] (3)本發明首先通過結合S相聚合物來制備低含量界面相的S相共連續PVDF/ PS/皿PE S元共混物。結果表明相比二元共混物PVDF/PS的連續相形成最低需要43vol %的 PS，S元共混物在PS含量低至12vol %時就可W形成完善的連續分布，其連續度達到80 %。 該樣的=連續結構可W作為潛在的低渝滲導電復合材料基板進行功能化設計。
【附圖說明】
[0017] 圖1為PVDF/PS/皿陽、PVDF/PS和皿陽/PS共混物中PS相連續度曲線；
[0018] 圖2為實施例3中PVDF/PS/皿陽S元共混物的脆斷面掃描電鏡（SEM)圖。
【具體實施方式】
[0019] W下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0020] 實施例1
[0021] (1)先將預先在80 °C烘箱中干燥2化的聚偏氣己締PVDF和高密度聚己締 皿陽(PVDF和皿陽均經過80°C烘箱干燥，下同）按體積比組成混合物，通過轉矩流變儀烙 融該混合物，加工溫度為200°C，轉速為10化/min,混合時間3min;
[002引 似將預先在80°C烘箱中干燥2化的聚苯己締PS按體積比加入到步驟（1)中的 轉矩流變儀，和其中的混合物繼續烙融再混合8min，W得到S相共連續PVDF/PS/皿PE共混 物。控制PVDF : PS :皿陽的體積比為44 : 7 : 52;
[002引 做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[0024]實施例2
[00巧](1)先將預先在80°c烘箱中干燥2化的PVDF和皿陽按體積比組成，通過轉矩流 變儀烙融，加工溫度為200°C，轉速為10化/min,混合時間3min;
[0026] (2)將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流變 儀，烙融再混合8min，W得到S相共連續PVDF/PS/皿陽共混物。控制PVDF : PS :皿陽的 體積比為44 : 12 : 44;
[0027] 做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[002引實施例3
[0029] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的PVDF和皿陽按體積比組成，通過轉矩流 變儀烙融，加工溫度為200°C，轉速為10化/min,混合時間3min;
[0030] (2)將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流變 儀，烙融再混合8min，W得到S相共連續PVDF/PS/皿陽共混物。控制PVDF : PS :皿陽的 體積比為44 : 15 : 41 ;
[003。做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[00礎對比例1
[0033] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的PVDF通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min;
[0034] 0)將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續PVDF/PS共混物。控制PVDF : PS的體積比為 93 ： 7 ；
[003引做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[003引對比例2
[0037] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的PVDF通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min;
[0038] 似將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續PVDF/PS共混物。控制PVDF : PS的體積比為 88 ： 12 ；
[003引做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[0040] 對比例3
[0041] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的PVDF通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min;
[004引似將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續PVDF/PS共混物。控制PVDF : PS的體積比為 50 ： 50 ；
[004引做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[0044] 對比例4
[0045] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的皿陽通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min;
[004引似將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續皿PE/PS共混物。控制皿PE : PS的體積比為 93 ： 7 ；
[0047] 做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[0048] 對比例5
[0049] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的皿陽通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min;
[0050] 0)將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續皿PE/PS共混物。控制皿PE : PS的體積比為 88 ： 12 ；
[005。做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[0052] 對比例6
[0053] (1)先將預先在80°C烘箱中干燥2化的皿陽通過轉矩流變儀烙融，加工溫度為 200°C，轉速為lOOr/min，混合時間3min ;
[0054] 0)將預先在80°C烘箱中干燥2化的PS按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流 變儀，烙融再混合8min，W得到兩相共連續皿PE/PS共混物。控制皿PE : PS的體積比為 50 ： 50 ；
[005引 做將步驟似中得到的共混物干燥后壓制成型。
[005引所得實施例和對比例樣品，采用二甲苯對樣品中的PS相進行選擇性溶解，記錄得 到PS相連續度數值，其相關結果見表1。
[0057] 表1實施例1~3及對比例1~6中由選擇性溶解得到的PS相連續度
[0058]
【主權項】
1. 一種低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物，其特征在于，所述共混物是由 40vol%~45vol%的聚偏氟乙稀，40vol %~55vol%的高密度聚乙稀和聚苯乙稀經恪融 共混制備得到，其中界面相聚苯乙烯的用量不超過20vo 1%。
2. 根據權利要求1所述的低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物，其特征 在于，聚偏氟乙烯：聚苯乙烯：高密度聚乙烯的體積比為44 :7: 52、44 :12: 44、 44 :15 : 41之一。
3. 權利要求1或2所述的低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟： (1) 先將預先在80°C烘箱中干燥24h的聚偏氟乙烯和高密度聚乙烯按體積比組成混合 物，通過轉矩流變儀熔融該混合物，加工溫度為200°C，轉速為100r/min，混合時間3min; (2) 將預先在80°C烘箱中干燥24h的聚苯乙烯按體積比加入到步驟（1)中的轉矩流變 儀中，和其中的混合物繼續熔融再混合8min，以得到三相共連續PVDF/PS/HDPE共混物。
4. 根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述聚偏氟乙烯的重均分子量為20 萬~40萬，高密度聚乙烯的重均分子量為30萬~40萬，聚苯乙烯的重均分子量為20萬~ 60萬。
【專利摘要】本發明公開了低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物及其制備方法，所述共混物是由40vol％～45vol％的聚偏氟乙烯，40vol％～55vol％的高密度聚乙烯和聚苯乙烯經熔融共混制備得到，其中界面相聚苯乙烯的用量不超過20vol％。本發明還提供了所述低含量界面相誘導形成三相共連續三元共混物的制備方法。本發明加工過程操作簡單、成本低廉。相比二元聚偏氟乙烯/聚苯乙烯共混物，本發明所述三元共混物能夠在聚苯乙烯含量很低的情況下形成連續相結構，這樣的結構拓寬了共混物在低含量下的連續相結構應用以及其潛在的功能化結構設計。
【IPC分類】C08L25-06, C08L23-06, C08L27-16
【公開號】CN104725750
【申請號】CN201510144608
【發明人】尹波, 竇睿, 邵艷, 李雙林, 楊鳴波
【申請人】四川大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月31日