技術(shù)解析 | 塑料也是合金么？

不過人類從20世紀(jì)初正式人工合成高分子材料以來，將近100年的時間中發(fā)明量達(dá)到了成千上萬種，理論上甚至可以是無窮的。但實(shí)際生活中用到的塑料也就僅百余種，其中 90%以上集中在PE、PP、PVC、PS、ABS五大通用塑料和聚酰胺PA、聚甲醛POM、聚碳酸酯PC、聚苯醚PPE、熱塑性聚酯PET/PBT五大工程塑料。就像純金屬的應(yīng)用相當(dāng)罕見一樣，一般也很少有單一化學(xué)結(jié)構(gòu)的塑料應(yīng)用，填充和共混改性的塑料也是最常見的。因?yàn)閱我换瘜W(xué)結(jié)構(gòu)的塑料的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)都非常明顯，例如PC是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光學(xué)性能好、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性，可用來做玻璃替代品。雖然PC有很好的機(jī)械特性，但加工流動特性較差，最終產(chǎn)品抗疲勞強(qiáng)度差，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，抗溶劑性差，耐磨性欠佳。所以為了獲得更好的使用效果，改性（modified）是一種必然的選擇。

塑料改性可分為物理改性和化學(xué)改性兩大類。物理改性是在保持塑料本身化學(xué)結(jié)構(gòu)不變的同時，添加填料（無機(jī)物/有機(jī)物/納米材料）；添加化學(xué)添加劑（增韌，阻燃，抗氧化劑等）；添加其他高分子材料共混；或以物理方式改變性能（加熱、拉伸、壓縮、增加表面粗糙度、表面涂覆等）。化學(xué)改性則是通過改變高分子材料的成分，如改變聚合物的組成、分子量分布等，來調(diào)控材料的結(jié)構(gòu)和性能：化學(xué)交聯(lián)改性；引入共聚單體或插入均聚物及接枝；用功能基團(tuán)改造。

如果說填充改性是在塑料中混入小分子物質(zhì)，那共混改性是在塑料中混入高分子物質(zhì)。詳細(xì)來講，共混就是將兩種或兩種以上的塑料、橡膠（或彈性體）、添加劑在一定的工藝條件下充分混合與混煉，從而制得具有新穎結(jié)構(gòu)特征和性能的聚合物材料的一種改性方法。 所得到的新的聚合物體系稱為塑料共混物，有時也稱為塑料合金（因?yàn)閮煞N或兩種以上聚合物是用物理或化學(xué)方法制得的多組分聚合物，它們的結(jié)構(gòu)和性能特征類似于金屬合金，因此常把聚合物共混物形象地稱為聚合物合金Polymer Alloy）。從這個意義上來說，我們還真的可以把改性塑料共混物叫做合金。具體像PC改性共混物就有PC/ABS合金，PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等。這樣就能利用兩種不同高分子材料性能優(yōu)點(diǎn)，并降低了制造成本，如PC/PA合金中，PC主要貢獻(xiàn)高耐熱性，較好的韌性和沖擊強(qiáng)度，高強(qiáng)度、阻燃性，PA則能改進(jìn)可成型性，表觀質(zhì)量，降低密度和耐磨損特性。