聚合物共混物的相容性原则及提高相容性的方法
聚合物共混物的相容性原则
聚合物组分之间的共混改性 ， 为达到改善性能的相应效果 ， 往往需要加入相容体系 。 一般来说 ， 不同聚合物组分之间的共混需要的是相适应的相容性 ， 从而制得相相之间结合力较强的多相结构的共混物 。 了解与应用共混物体系之间的更好相容性 ， 应考虑如下几个原则 。
（1）溶解度参数相近原则
聚合物之间的共混过程 ， 实际上是分子链间相互扩散的过程 ， 并受分子链之间作用的制约 。 分子链间相互作用的大小 ， 可以用溶解度参数来表示 。 溶解度参数的符号为δ ， 其数值为单位体积内聚能密度的平方根 。 不同组分之间的相容性好坏 ， 也可以用溶解度参数δ之差来衡量 ， 即δ越接近 ， 其相容性越好 。
如两种聚合物溶解度参数相近 ， 其差值通常要＜0.2 ， 而两种聚合物溶解度参数之差＞0.5时 ， 不能以任意比例相容 。 例如：PVC/NBR共混体系 ， PVC的溶解度参数δA为9.4～9.7 ， 而NBR的溶解度参数δB为9.3～9.5 ， 所以PVC与NBR相容性良好；又如PS/PB共混体系 ， 他们的溶解度参数之差＞0.7 ， 所以两者的相容性差 。 PVC与PS的溶解度参数之差＞1 ， 所以两者基本不相容 。
（2）极性相近原则
聚合物之间共混体系的极性越相近 ， 其相容性越好 ， 即极性组分与极性组分、非极性组分与非极性组分都具有良好的相容性 。 例如：PVC/EVA、PVC/NBR、PVC/ABS之间极性相近 ， 所以其相容性好 。 在考虑共混改性配方设计时 ， 要了解聚合物之间相容性的基本原则：极性/极性≥非极性/非极性≥极性/非极性 。 极性组分与非极性组分之间一般不相容 ， 例如：PVC/PC、PVC/PS、PC/PS等 。
极性相近原则也有些例外 ， 例如：PVC/氯丁橡胶（CR）共混体系 ， 其极性相近 ， 但不相容；而PPO/PS两种极性不同的组分 ， 相容性反而很好 。
（3）结构相近原则
聚合物共混体系中各组分的结构相似 ， 则相容性就好 ， 即两聚合物的结构越接近 ， 其相容性越好 。 所谓结构相近 ， 是指各组分子链中含有相同或相近的结构单元 ， 例如：PA6与PA66分子链中都含有—CH2—、—CO—NH— ， 故有较好的相容性 。
（4）结晶能力相近原则
共混体系为结晶聚合物时 ， 多组分的结晶能力即结晶难易程度相近时 ， 其相容性就好 。 而晶态与非晶态、晶态与晶态体系的相容性很差 ， 只有在混晶时才会相容 ， 如PA/PVC、PE/PA、PET/PBT体系 。 两组分非晶态体系相容性较好 ， 如PPO与PS ， PVC与NBR ， PVC与EVA等 。
（5）表面张力相近原则
共混体系中各组分的表面张力越接近 ， 其相容性越好 。 共混物在熔融时 ， 与乳状液相似 ， 其稳定性及分散度受两者表面张力的控制 。 表面张力越接近 ， 两相间的浸润－接触与扩散就越好 ， 界面的结合也越好 。 例如：聚丙烯、聚乙烯与顺丁橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶表面张力相近 ， 因此其相容性很好 ， 尤其是PP/EPDM是典型的增韧共混体系 。
2提高共混物相容性方法
（1）加入相容剂
加入相容剂 ， 使两种或多种聚合物组分通过混炼 ， 提高相界面层的黏结力 ， 促进相分散 ， 使形态结构稳定化 ， 并借助聚合物分子间的键合力 ， 降低两相组分间的界面张力 ， 增加共混体系的均匀性 ， 减小相分离 ， 改善聚合物共混的综合性能 。
PE、PP等聚烯烃之间 ， 性能具有互补性但却缺乏良好的相容性 ， 因此加入相容剂是必要的 。 PE/PP共混物两组分相容性差 ， 但加入15%相容剂EPR后 ， 其形态结构均化以及相界面黏结得到强化 ， 性能有了明显改善 。 又如：PBT与PPO完全不相容且成型性极差 ， 加入5%～8%带有环氧基的PS接枝相容剂 ， 改善了PBT与PPO的相容性 ， 并促进力学与加工性能大大提高 。
（2）交联反应
聚合物交联反应属于化学改性在塑料行业中应用较为广泛 。 交联是指在聚合物大分子链之间产生的化学反应 ， 从而形成化学键的过程 。 交联反应如果是在相互不相容的聚合物之间 ， 可大大提高两种聚合物的相容性 ， 甚至使不相容组分变为相容组分 。
交联可分为化学交联和物理交联两种情况 。 例如：用辐射的方法使LDPE/PP产生化学交联 。 结晶作用属于物理交联 ， 由于取向纤维组织的结晶 ， 使已形成的共混物形态结构稳定 ， 从而产生相容作用 。
用于提高聚合物共混组分相容性的交联 ， 大多数企业采用动态交联方式 。 动态交联即可实现共混物的相容 ， 又可提高共混物的综合性能 ， 同时又不失去其固有的热塑性 ， 仍然可用热塑性塑料成型加工方法加工 。
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