納米技術(shù)是二十一世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,。在塑料行業(yè)實(shí)施這一技術(shù)的一個例子就是使用納米級層狀硅酸鹽(如蒙脫石),,它結(jié)合了非常好的機(jī)械性能和相對較低的填充量,。為了使高極性的填料與低極性的聚合物相容,,會在含水制備過程中進(jìn)行離子交換,,通常是用長鏈類胺來生成銨化合物,。這樣會首先嵌入,,然后塑料中的填料剝離,。納米復(fù)合材料對于穩(wěn)定性提出了新的挑戰(zhàn),。
最先進(jìn)的聚丙烯納米復(fù)合材料是聚丙烯、馬來酸接枝聚丙烯和有機(jī)改性層狀硅酸鹽的共混物,。這些共混物加工時熔融指數(shù)提高(熔融體積流率,,MVR),這意味著熱應(yīng)力引起聚丙烯基體的降解,。我們可以預(yù)計,,添加由抗氧劑和亞磷酸鹽組成的傳統(tǒng)穩(wěn)定劑(如Ciba Irganox B 225)或含內(nèi)酯的穩(wěn)定劑(Irganox HP 2225)可以減少降解,但不能完全消除,。另一方面,,一種還處于試驗(yàn)階段的穩(wěn)定劑系統(tǒng)Ciba CGX NC 66可以完全防止加工降解,即使是五次擠出周期后,。開發(fā)此穩(wěn)定劑系統(tǒng)是為了滿足聚烯烴納米復(fù)合材料的特殊要求,,同時也可通過霍夫曼消除作為填料減活化劑,凈化銨化合物受熱釋放的胺,。CGX NC 66與光穩(wěn)定劑結(jié)合,,也顯著提高了耐候性能。常規(guī)聚烯烴納米復(fù)合材料的另一個弱點(diǎn)是由于層狀硅酸鹽的銨改性和相容性(PP-g-MAH),,降低了長期熱穩(wěn)定性,。一種通常很穩(wěn)定的納米復(fù)合材料(0.2 % Irganox B 225)在僅僅14天的加速熱老化(135℃)后,就完全失去了其機(jī)械性能,。而通過使用足夠濃度的CGX NC 66,,性能可以獲得顯著提高,非常接近未填充聚丙烯的穩(wěn)定性,。
和其它填料一樣,,納米級填料也吸收穩(wěn)定添加劑,后果是不能再起到保護(hù)作用。納米級填料由于具有非常大的表面面積,,結(jié)果甚至更為明顯,。另外納米級填料通常是天然產(chǎn)品,因此包括雜質(zhì),,如過渡金屬離子,。而據(jù)我們所知這會催化聚合物的降解。
開發(fā)中的產(chǎn)品CGX NC 66可以非常均勻地分布在聚烯烴納米復(fù)合材料中,,攔截?fù)]發(fā)性降解產(chǎn)品,。這樣也減少了降解產(chǎn)品帶來的加工降解和可能生成的臭氧。通過使用CGX NC 66,,納米材料好的性質(zhì),,如顯著提高彈性模量、具有較高的抗沖強(qiáng)度和伸長率,,在加工過程中和長期使用期間都得到保留,。
最近有描述稱,利用添加劑可以在沒有通常的銨改性和其它相容劑的情況下,,生產(chǎn)聚丙烯納米復(fù)合材料,。填充量為5%時,這種新方法可以獲得優(yōu)異的機(jī)械性能和更高的維卡(Vicat)軟化點(diǎn),。另外,,新材料在加工時的熱穩(wěn)定性要好得多,并表現(xiàn)出良好的長期熱穩(wěn)定性,。以所選的極性和非極性結(jié)構(gòu)共聚物組分為基礎(chǔ)的添加劑,,使沒有改性的填料可以分散,因此在直接生產(chǎn)這些復(fù)合材料時起著關(guān)鍵功能,。
最先進(jìn)的聚丙烯納米復(fù)合材料是聚丙烯、馬來酸接枝聚丙烯和有機(jī)改性層狀硅酸鹽的共混物,。這些共混物加工時熔融指數(shù)提高(熔融體積流率,,MVR),這意味著熱應(yīng)力引起聚丙烯基體的降解,。我們可以預(yù)計,,添加由抗氧劑和亞磷酸鹽組成的傳統(tǒng)穩(wěn)定劑(如Ciba Irganox B 225)或含內(nèi)酯的穩(wěn)定劑(Irganox HP 2225)可以減少降解,但不能完全消除,。另一方面,,一種還處于試驗(yàn)階段的穩(wěn)定劑系統(tǒng)Ciba CGX NC 66可以完全防止加工降解,即使是五次擠出周期后,。開發(fā)此穩(wěn)定劑系統(tǒng)是為了滿足聚烯烴納米復(fù)合材料的特殊要求,,同時也可通過霍夫曼消除作為填料減活化劑,凈化銨化合物受熱釋放的胺,。CGX NC 66與光穩(wěn)定劑結(jié)合,,也顯著提高了耐候性能。常規(guī)聚烯烴納米復(fù)合材料的另一個弱點(diǎn)是由于層狀硅酸鹽的銨改性和相容性(PP-g-MAH),,降低了長期熱穩(wěn)定性,。一種通常很穩(wěn)定的納米復(fù)合材料(0.2 % Irganox B 225)在僅僅14天的加速熱老化(135℃)后,就完全失去了其機(jī)械性能,。而通過使用足夠濃度的CGX NC 66,,性能可以獲得顯著提高,非常接近未填充聚丙烯的穩(wěn)定性,。
和其它填料一樣,,納米級填料也吸收穩(wěn)定添加劑,后果是不能再起到保護(hù)作用。納米級填料由于具有非常大的表面面積,,結(jié)果甚至更為明顯,。另外納米級填料通常是天然產(chǎn)品,因此包括雜質(zhì),,如過渡金屬離子,。而據(jù)我們所知這會催化聚合物的降解。
開發(fā)中的產(chǎn)品CGX NC 66可以非常均勻地分布在聚烯烴納米復(fù)合材料中,,攔截?fù)]發(fā)性降解產(chǎn)品,。這樣也減少了降解產(chǎn)品帶來的加工降解和可能生成的臭氧。通過使用CGX NC 66,,納米材料好的性質(zhì),,如顯著提高彈性模量、具有較高的抗沖強(qiáng)度和伸長率,,在加工過程中和長期使用期間都得到保留,。
最近有描述稱,利用添加劑可以在沒有通常的銨改性和其它相容劑的情況下,,生產(chǎn)聚丙烯納米復(fù)合材料,。填充量為5%時,這種新方法可以獲得優(yōu)異的機(jī)械性能和更高的維卡(Vicat)軟化點(diǎn),。另外,,新材料在加工時的熱穩(wěn)定性要好得多,并表現(xiàn)出良好的長期熱穩(wěn)定性,。以所選的極性和非極性結(jié)構(gòu)共聚物組分為基礎(chǔ)的添加劑,,使沒有改性的填料可以分散,因此在直接生產(chǎn)這些復(fù)合材料時起著關(guān)鍵功能,。