Ugrás a tartalomhoz

Műanyag kompozitok - 1. rész

Szakács Hajnalka (2012)

Pannon Egyetem

Speciális műszaki és egyéb polimer blendek

Speciális műszaki és egyéb polimer blendek

Ezen polimerek ismert blendjei például: polifluorkarbonok, polisziloxánok, kén-tartalmú polimerek (PPS, PPSS, PES, és a PSF), poli-éter ketonok (PEK, PEEK, PEKK), poliimidek (PI, PEI, és a PAI), Par, COPO, az LCP stb. A felsoroltak mellett ebben a fejezetben tárgyaljuk tovább az elektromos és hővezető polimer blendeket is.

59. ábra - Néhány nagy teljesítményű műszaki műanyag világszerte történő felhasználásának megoszlása 2004-ben (300 ezer tonna) [27]

59. ábra Néhány nagy teljesítményű műszaki műanyag világszerte történő felhasználásának megoszlása 2004-ben (300 ezer tonna) [27]

Polisziloxán blendek

A polisziloxánok lineáris gyanták [-0-Si(RR')-]. Azért alkalmazzák őket, hogy az elasztomerekben elágazást, vagy térhálót alakítsanak ki. Nagy nyomásállóságuk és jó gázáteresztőképességük van, kis Tg-vel és viszkozitással rendelkeznek. Vízállóságuk kivételes, alacsony a felületi feszültségi együtthatójuk, valamint viszonylag drágák. A sziloxán polimerek, vagy kopolimerek javítják a műszaki polimerek, vagy speciális polimerek tulajdonságait, mint például a feldolgozhatóságot, a szilárdságot, a HDT-t (hőalaktartósági hőmérséklet) és az oldósszerrel, valamint az időjárással szembeni ellánállóságukat.

Az ilyen típusú polimerek fő típusa, a poli(dimetil-sziloxán) (PDMS) és a poli(metil-fenil-sziloxán) (PMPhS). Ezek Tg értéke -127 és -86 oC. A polisziloxánok magas hőmérsékletű ütésállóságot módosító szerként használhatók, javítják a feldolgozhatóságot és az optikai tulajdonságokat. Számos kereskedelmi forgalomban kapható blendje van, ilyen például az úgynevezett RimplastTM (nagy szakítószilárdság, rugalmasság jellemző rá), valamint a DialoyTM PC/PET blend (jó kémiai-, és időjárásállóság, valamint alacsony hőmérsékleten történő jó ütési ellenállás jellemzi). A 36. Táblázat néhány polisziloxán műszaki, illetve speciális polimerrel kialakított blendjét tartalmazza [3].

36. táblázat - Néhány polisziloxán blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

PA blendek

 

PA, vinil-végű PDMS, sziloxán Si-H csoportok és Pt-katalizált

húzó-, rugalmas-, ütő-, Izod ütőszilárdság

Savas PPE, PA, PDMDPhS

égésállóság

Hőre lágyuló poliészter blendek

 

PET PDMS-sel és MABS-sel

jó ütőszilárdság

Hőre lágyuló poliészter és/vagy PC sziloxán bázisú vinil-ojtott kopolimer

vegyszer, időjárás és alacsony hőmérsékleten történő ütéssel szembeni ellenállás

PEST és sziloxán-akril elasztomer

ütőszilárdság alacsony hőmérsékleten

PC blendek

 

PC sziloxánnal és elasztomerrel

ütésállóság

PC PArSi-vel

átlátszóság, lángállóság és ütéssel szembeni ellenállás

POM blendek

 

POM/PDMS szilikonon adszorbeálva

csúszó alkatrészek, nagy terheléssel szembeni ellenállás

PPE blendek

 

PPE, PS és PDPS

tiszta, átlátszó, színtelen 65 oC-on

PPE-g-sziloxán és SEBS

fokozott folyadékkal és ütéssel szembeni ellenállás

poli(biszfenol-A-dimetil-sziloxán) PPE-vel, PAr-rel, PI-vel, PEST-vel, vagy PC

HDT, csökkent olvadék viszkozitás

PArSi PPE-vel és SBS-sel

égésállóság

PPS blendek

 

PPS/PMDS, trialkoxisziloxán és PO

feldolgozhatóság és ütőszilárdság

PPS/PBT, szilán és üvegszál

vegyszerekkel szembeni ellenállás és szilárdság

PPS sziloxánnal és akrilát elasztomer háló

megnövekedett hő- és ütéssel szembeni ellenállás

PPS-g-amin PDMS-g-epoxival

növekedett megnyúlás és szilárdság


Poli(fenilén-szulfid) blendek

A poli(fenilén-szulfid) (PPS) nehezen olvasztható, viszonylag gyenge ütésállósággal rendelkezik, ezért is kezdték el fejleszteni más polimerekel alkotott blendjeit. Létrehoztak például olyan blendet, amely 25 m/m%-ban PSF, PPE, vagy PC valamelyikét tartalmazza. Léteznek kereskedelmi forgalomban kapható blendjei is. Ezek a blendek ellenállóak kémiailag és oxidációval szemben, szilárdságuk növekvő hőmérsékleten is jó. A poli(fenilén-szulfid) kedvező tulajdonsága közé tartozik az is, hogy a magas hőmérsékletnek is ellenáll, valamint jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, jó vegyszer- és oldószerállósága van és könnyen feldolgozható. Hátránya azonban, hogy kisebb szakadási nyúlással rendelkezik, előállítása költséges és meglehetősen törékeny polimer. Annak érdekében, hogy ezeket a kedvezőtlen tulajdonságait kiküszöböljék a poliamiddal keverték. A felhasznált anyagok tulajdonságait a 37. táblázat tartalmazza.

37. táblázat - A kísérlet során elhasznált polimerek tulajdonságai

Polimer

Forgalmazó

Kereskedelmi név

Olvadáspont

(oC)

Sűrűség (g/cm3)

PA66

DuPont Co. Ltd.

Zytel 101L

NC010

262

1,14

PPS

Chevron Phillips

Chemical Co.

Ryton P-4

285

1,35


A mechanikai vizsgálatok eredményeiből látszik (38. Táblázat), hogy a PPS arány növelésével egy bizonyos koncentrációig a mechanikai tulajdonságok javulnak, majd ezt követően csökkennek A PA66/PPS (70/30) blend esetében a húzó-, hajlító- és ütőszilárdság maximális értéket mutatott, azonban a keménység a PA66/PPS (30/70) arányú összetételénél érte el a maximumot.

38. táblázat - A PA66/PPS blendek mechanikai tulajdonságai

PA66/PPS blendek

100/0

80/20

70/30

60/40

30/70

0/100

Húzószilárdság (MPa)

74,4

80,0

80,0

77,5

51,7

62,0

Hajlító szilárdság (MPa)

84,1

105

109

107

103

116

Ütőszilárdság (kJ/m2)

2,0

3,9

4,9

3,0

2,4

3,2

Rockwell keménység (HRM)

82,2

84,2

90,3

90,7

92,8

86,0


Így tehát megállapítható, hogy a legjobb mechanikai tulajdonság a PA66/PPS (70/30) blend esetében érhető el [28].

Gyakran keverik őket poliszulfonokkal (PSF). Ezek elsősorban amorf polimerek, gyakran átlátszóak (Tg 196-288oC), széles hőmérséklet-tartományban használható, gyenge időjárás-, és ütésállósággal (hornyolt) rendelkezik.

A PAr-ek aromás amorf poliészterek. PPS-sel alkotott blendjeit azért fejlesztették ki, hogy a feldolgozhatóságot, a merevséget és a hidrolitikus stabilitást javítsák. Amorf aromás poliamiddal (PARA) alkotott blendjeit azért hozták létre, hogy a PPS üvegszállal erősített rendszerében növeljék az erősítő hatást. Jó gyártási, mechanikai tulajdonságokat és hő hatására létrejövő degradációval szemben ellenállást mutatott. Poliimidekkel is blendelik őket azért, hogy növeljék a fő lánc rugalmasságát. Ilyen poliimid például a poliamid-imid (PAI), poliéter-imid (PEI), poliimid-szulfon (PISO), stb. Ezek a polimerek hőállóak, javítják az ömleszthetőséget, a hőstabilitást és mechanikai tulajdonságokat. A PEEK PPS-sel létrehozott blendjei szinergikus hatást mutatnak a húzószilárdság, csakúgy mint az ütéssel szembeni ellenállás esetében. A nem szerves alacsony hőmérsékletű üvegekkel (LTG) alkotott blendjei (Tg≤ 300 oC) ellenállóak és időjárásállóak. Az LTG-t PPS-sel, PET, PBT-vel, PEK-val, PEEK-val, PEI-vel, LPC-vel PC-vel, vagy flourozott polimerekkel egyaránt keverik. A 39. Táblázat tartalmaz néhány PPS blendet [3].

39. táblázat - Néhány PPS blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

1. PPS/PSF

 

PSF/PPS 45%-ban sztirol-butadién gumival (SBR)

az első PPS/PSF blend – az ütésállóság növelésére

PPS PSF-el és 5-40 m/m% PTFE-vel

feldolgozhatóság és korrózióállóság

PSF/PPS/PSF-b-PPS kopolimer

ütésállóság, egyenletesség, kohézió

PPS/PPSS: PPE, PC, PA, POM

ütésállóság és mechanikai tulajdonságok

PPS PSF-fel vagy PPSS-sel

javított felületi adhézió és ömleszthetőség

45-60 m/m% PSF, 25-45 m/m% PPS, és 0-10 m/m% MBS

ütésállóság, magas hőmérsékleten jó teljesítmény, időjárásállóság, az autó karosszéria panelei

2. PPS/PAr

 

PAr 40 m/m% PET-tel és PPS-sel

a tulajdonságok erősítése

PAr 1-99 m/m% PPS-sel

feldolgozhatóság, ütésállóság, tűzzel és abrázióval szembeni ellenállás

PAr/PPS és kloro-hidro-dimetano-dibenzociklo-oktén

jó hidrolitikai stabilitás, ömleszthetőség, és gyulladás gátlás

PAr/PPS, ABS vagy akril-elasztomer

kiváló hidrolitikai stabilitás

3. PPS/PARA

 

PARA kis mennyiségű PPS-sel

ömleszthetőség, HDT és ütésállóság

PPS kis mennyiségű PPhA-val és GF-fel

mechanikai tulajdonságok, adhézió: NH2 üvegszállal és a PPhA aromás részei PPS-el

PPS PPhA-val és POCA-val megerősített blendjei

nagy degradációs hőmérséklet, kémiai ellenállás, HDT, mechanikai tulajdonságok

95-5 m/m% PARA PPS-sel

nagy hőellenállás nagy termikus öregítés ellenállás, javított folyási tulajdonság

PPS 25-95% PA-66-al vagy PA-MXD6 és Mg(OH)2-vel

kiváló húzó és hajlító szilárdság, hőellenállás

4. PPS/PI

 

PPS 60 m/m% PI-vel

a 310°C-on való ömleszthetőség javítására

PI PPS-sel, PPE-vel, PEI-vel vagy PSF-fel

a PI ömleszthetőségének javítására

PPS, 20-65 m/m% PAI és 4,4-difenil-metán-di-izocianát

feldolgozhatóság, hő, vegyszer- és oldószerállóság, mechanikai szilárdság

5. PPS PEEK-val és LTG-vel

 

PPS 10-90 m/m% PEEK-val

feldolgozhatóság, szilárdság és ütésállóság

PPS/PEEK/PMP, GF szerves szilán

ömledék visszanyerése, csökkentett ömledék gyulladás

Kis hőmérsékletű üvegek (LTG) 35 m/m% PPS-sel

merevség, stabilitás, szilárdság


Poliszulfon blendek

A poliszulfonok (PSF és PSU) vagy poliaril-éterszulfonok (PAES). A PSF-ek átlátszóak, tűzállóak, nagy szilárdságúak, nagy modulusszal rendelkeznek és kemények. Kiválóan ellenállnak hőnek és sugárzásnak. Sok PSF-fet kevernek műszaki műanyagokkal, mint például, PA, PEST, PC, PPE vagy POM. Nagy hőállósággal, szilárdsággal, merevséggel és jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Néhány PSF blendet a 40. táblázat tartalmaz.

40. táblázat - Néhány PSF blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

1. PSF/PI

 

PAI 0,1-50 m/m%-kal az alábbi polimerek valamelyikével: PSF, PA, PARA

javított folyási tulajdonságok és jó mechanikai tualjdonságok

PES/PPBA (Tg: 200-300°C)

Homogén, tiszta filmek

PEI PSF-fel, PP-vel, PEC-vel, PAr-rel, PC-vel, PEST-tel, PA-val stb.

jó feldolgozhatóság, javított hajlító szilárdság és ütésállóság

PI 0,01-10/óra PSF oldat

jó ellenállással rendelkező filmekhez

PI PEI-vel, PES-sel, PAr-rel, PC-vel, PEEK-val vagy PPE-vel pl:PI:PEEK:PEI=1:1:1

Tg = 175°C krakkolásnak ellenálló a fémekhez jó adhéziójú bevonatokhoz,

PI PSF-fel, PPS-sel, PPE-vel, vagy PEI-vel

ömleszthetőség, hő és kémiai ellenállás

PES PEI-vel

fejlesztett HDT

PES/szulfonil-bisz(ftál-anhidrid)-ko-bisz/(p-amino-kumil)benzén

feldolgozhatóság, oldhatóság, mechanikai és termikus tulajdonságok

LCP típusú PI PES-sel, PI-vel, PEI-vel, PAI-val, PEK-val, PEEK-val

rendkívül jó feldolgozhatóság és kiváló termikus stabilitás

PES/PI (pl: XU-218, vagy PI-2080) elegyedő blendek (Tg UCST)

nagy modulusz, húzószilárdság, és ütésállóság

2. PSF blendek fluoropolimerekkel

 

PSF/PPS/5-40 m/m% PTFE szálakkal

feldolgozhatóság, kenőképesség, korrózió gátló

PES/0,3-50 m/m% kis MW-ű PTFE

önkenő

PSF/PC vagy PET, ZnBO3 és PTFE

gyulladásgátló, szinergikus tulajdonságok

Fluorin tartalmú policianurátok PSF-el, PP-vel vagy PEEK-el

gyulladásgátló, kicsi expanzió Tg = 180-320°C, 430-500°C-ig stabil

3. PSF blendek egyéb speciális gyantákkal

 

PES poli(p-fenilénéter-ko-p-fenilénszulfonil)-al

elegyedő, átlátszó filmek, jó nedvesség és kémiai ellenállással

PSF 70 m/m% poliéter-amiddal (PEA)

ömleszthetőség, jó HDT és mechanikai tulajdonságok

PSF/akril elasztomer/polifoszfátok

termikus stabilitás, gyulladásgátló, keménység

PEEK/PAES HDT-vel 157°C

kicsi deformáció és tömörödés, merevség, terhelő törés, oldószer és ütésálló

PES, PEEK és 20 m/m% PEI

mechanikai tulajdonságok és hőállóság

PES/95-75 m/m% PEEK

kémiai és forró vízállóság

PAEK, PAE vagy PPE keverve LCP-vel, PI-vel, PAES-sel vagy PEST-tel

feldolgozhatóság (deformáció mentes ömledékek), mechanikai tulajdonságok, nagy HDT

PES fenoxival

kémiai ellenállás és húzószilárdság

PSF PVP-vel vagy PEG-el, rádióaktivítással keresztezett

szelektíven permeábilis membránokhoz vagy üreges szálakhoz

Biológiailag lebontható PLA az alábbi polimerek valamelyikével: PSF, PC, PI, PPE stb.

a termikus tulajdonságok javításához

PES oldva oligo-oxibenzoil-savban, majd POBA-vá polimerizálva

molekuláris kompozitokhoz, polimerizálás nyírás közben


Poli(éter-éter-keton) blendek

A poli(éter-éter-keton) (PEEK) nagyon nagy hőállóságú, részlegesen kristályos (maximum 48%) polimer. Eredetileg elsősorban huzal- és kábelszigetelésre fejlesztették ki. A 41. táblázat néhány PEEK blendet tartalmaz.

41. táblázat - Néhány PEEK blend speciális gyantákkal

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

PEEK/PAI és opcionálisan PPS-sel

oldószerállóság, hidrolitikai stabilitás

95-75 m/m% PEEK PES-sel

kémiai és forró víz állóság

POM/10 v/v% PEEK és/vagy PEI

kopásállóság

PEK/PAI és cink-szulfát-hidrát

jó ömleszthetőség és nagy ütésállóság

LTG az alábbi polimerek valamelyikével: PEK, PEEK, PPS, PEI, LCP, PC, PET, PBT vagy fluorizált polimerek

feldolgozhatóság, mechanikai tulajdonságok, merevség – CortemTM Alloys LCP-vel vagy PEEK-el

Kristályos és amorf PEK 35-2 m/m% PAr-el

jó folyékonyság és feldolgozhatóság

ASA, PC, PEST, PEC, PPE, PPS, PEEK, PES, PSF és/vagy PPE

30-80 m/m% elasztomerrel erősítve, pl: SEBS

PPS blendek PEEK-val

jobb formaleválasztás

PI, PAI, PSF, PEI, PES, PEEK, PPS vagy PPE és poliéter-b-poliamid vagy poliéter-b-poliészter

könnyen ömleszthető blendek, rugalmas és elasztikus, kiváló kémiai és termikus ellenállással

PEKK/PEI = 70/30 m/m% amelyek a PEI terminális amin csoportján és a PEKK keton csoportján keresztül kapcsolódnak

a keletkezett vegyület T = 335-350°C-on habosítható volt vízzel, holott sem a PEKK sem PEI nem habosítható


Poliimid blendek

A poliimidek (PI) imid csoportot tartalmaznak, -R-N=(CO2)=R’-, a fő láncon. Az R és az R’ különböző csoportok lehetnek, Tg= 180-420 oC. A feldolgozhatóság javítása érdekében rugalmas csoportokat építenek be a fő láncba. A 42. Táblázat néhány PI blendet tartalmaz

42. táblázat - Néhány Poliimid blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

PEI PAr-rel

ömleszthetőség és mechanikai tulajdonság

PI PPS-sel, PPE-vel, PEI-vel és PSF-fel

ömleszthetőség, hőstabilitás, kémiai ellenállás és mechanikai szilárdság

PI PPS-sel, PPE-vel, PEI-vel és PSF-fel

ömleszthetőség, hőstabilitás, kémiai ellenállás és mechanikai szilárdság

PEI PPE-MA

mechanikai teljesítmény

PPS/PEI 30 m/m% GF-el

jó folyási tulajdonságok

Fluoro-elasztomerek gyantában diszpergálva, pl: PI, PAI, PSF, PEI, PES, PEEK, PPS, PPE stb.

ömledékek: flexibilis, elasztikus, önkenő, kiválló kémiai és hőállóság

PBI 0-95 m/m% PEI

termo-oxidatív stabilitás


Aromás amorf poliamid blendek

Ezek egy igen változatos amorf aromás, vagy félig aromás poliamidok (PARA). Néhány aromás amorf poliamid kompozitot a 43. táblázat tartalmaz.

43. táblázat - Néhány aromás amorf poliamid blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

PARA POM-mal

szilárdság és ütőszilárdság

PARA PC-vel

olaj és forró vízzel szembeni ellenállóság

PARA 5-95% m/m% PPS

megnövekedett ömleszthetőség, HDT és ütőszilárdság

PARA PES-sel

megnövekedett HDT és mechanikai tulajdonság

PARA gumival modifikált PS-sel

átlátszóság

PARA PAr-rel elegyedik

Gyárthatóság, mechanikai tulajdonságok, időjárásállóság, HDT, ütés és feszültséggel szembeni ellenállás


Poliarilát blendek

A poliarilátok (PAr) legfontosabb tulajdonságai, hogy víztiszták, átlátszóak és amorfak. Jó hőállóság, kitűnő éghetőség, jó időjárásállóság, jó mechnaikai tulajdonságok, jó ütésállóság jellemzi őket. Leginkább a villamosipar és a gépipar használják.

Különösen fontos háromféle PAr blend, melyeket poliészterekkel (PEST), poliamidokkal (PA), polietilén szulfidokkal (PPS) hoznak létre. Ezeket a blendeket a 44. Táblázat tartalmazza.

44. táblázat - Néhány lineáris és aromás poliészter blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

PAr PC-vel és PET-tel

jobb ütésállóság

PAr blendek PET-tel

átlátszó és ütésálló tömegműanyag blendek

PAr/PET = 1:1 PA-6-al vagy PPS-sel

javított mechanikai tulajdonságok

PAr 1-99 m/m% PPS-el

feldolgozhatóság, ütésállóság tűz- és abrázióállóság

PAr/PPS és dodekakloro-dodekahidro-dimetano-di-benzociklooktén

jó hidrolitikai stabilitás, ömleszthetőség, és gyulladásgátlás

PAr/PET/PPS ABS-el vagy MBS-sel

javított hidrolitikai stabilitás

PAr PA-6-al, U-polimerTM X-9

feldolgozhatóság, mechanikai tulajdonságok

PAr polibenzimidazollal (PBI)

elegyedő blendek


Folyékony kristályos polimer blendek

Polimer blendek esetében nagy mennyiségű folyékony kristályos polimert (LCP) használnak. Részben kristályos szerkezetűek, pálcikaszerű merev molekuláik kötegekben elhelyezkedve hozzák létre a rendkívüli tulajdonságokat ereményező polimer kristályokat. Nagy hőállóság (kb. 350 oC), kiváló mechanikai szilárdság, jó ütésállóság (alacsony hőmérsékleten is), jó villamos-, éghetőségi és vegyszerállósági tulajdonságok, jó időjárásállóság jellemzi őket. Magas ára miatt önmagában csak az űrhajózási és katonai felhasználása jelentős [8]. Mivel az LCP-k drágák, így a kívánt teljesítményt kis mennyiség felhasználásával kívánják elérni. Az LCP blendekben való alkalmazásával javítható a műszaki és speciális polimerek feldolgozhatósága.

45. táblázat - Néhány folyékony kristályú polimer blend I.

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

1. LCP blendek tömeg műanyagokkal

 

PP/LCP PP-MW mint kompatibilizáló szerrel

az LCP makromolekulákat együttes ömlesztéssel és kristályosítással statikus keverőben nyújtják

PP/LCP

az LCP makromolekulákat egy ellentétesen forgó csőszerszámban nyújtják

PP/LCP

az LCP makromolekulákat nagy öntőfeszültség mellett terhelik

LCP/PE

viszkozitás csökkentés

LCP/cikloolefinek (COP)

feldolgozhatóság

LCP és besugárzással térhálósítható gyanták

olyan árukhoz, amelyek visszanyerik a formájukat ütés után

2. LCP blendek műszaki gyantákkal

 

Poli(1,4-benzamid) vagy tereftál-amid PA-ban diszpergálva

merev mikroszálak, fejlesztett modulusz és javított termikus viselkedés

PET 2 v/v% poli(bisz(4-metoxi-fenil)tereftalát)-al

feldolgozhatóság és kiváló mechanikai tulajdonságok

30 m/m% PET LCP-vel

feldolgozhatóság, mechanikai tulajdonságok, HDT = 167°C

PC teljesen aromás poliészterrel, LCP

mechanikai, húzó és flexibilis tulajdonságok

PPE vagy PAEK LCP-vel, PI-vel, PAES-sel, vagy PEST-vel

feldolgozhatóság, mechanikai tulajdonságok és HDT

PS/PPE/2-98 m/m% LCP-vel, szub-mikroszkópikus szálakká feszítve

húzószilárdság, nagy modulusz, kielégítő nyúlás, jó ütésállóság és nagy HDT

PBT β-hidroxibenzol sav-etiléntereftaláttal (T≤300°C)

mellék reakciók a megfelelő orientálódás és mechanikai teljesítmény eléréséhez

PC PAr-el és LCP-vel

kis anizotrópia, nagy HDT, hő és ütésállóság

LCP PP-vel, PS-sel, PC-vel, PI-vel, stb.

multi-axiális elrendeződése az LCP-nek

LCP PC-vel és PET-tel vagy PBT-vel

duktilitás, keménység, erő, HDT modulusz

PBT szegmentált blokk kopolimerrel, LCP-b-PHT

az erős és nagy moduluszú szálakhoz

PEI-LCP PC-vel, PBT vagy PA

feldolgozhatóság és mechanikai viselkedés

LCP blokk kopolimer (rúd),(tekercs) típus, PET-tel, PBT-vel, PA-val

a jó mechanikai tulajdonságokkal és kis zsugorodással rendelkező feltekercselt szálakhoz

LCP diszpergálva az alábbi polimerek valamelyikében PEST, PC, PA, vagy módosított PPE

a szálakkal megerősített műanyagok lecserélésére – újrahasznosítható blendek

LCP PA-val, ABS-sel, PC-vel, PBT-vel, PPE-vel, PP-vel, PC-vel vagy ezek blendjeivel

kompatibilizált blendek, az üvegszálas kompozitok helyettesítésére

LCP 3-15 m/m% PAr-el

hagyományos kompozitok matrixai

LCP PEST-el, PC-vel, PA-kal, PI-vel, stb.

az LCP polimer mátrixban való polimerizálása


46. táblázat - Néhány folyékony kristályú polimer blend II.

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

hidroxialkilált PPE, hidroxilt tartalmazó PO, PA és LCP

ömleszthetőség, oldószer és hő ellenállás, mechanikai szilárdság

PET kompatibilizált blendjei 10-15 m/m% LCP-vel

feldolgozás, nem átlátszó anyagok jó mechanikai tulajdonságokkal

3. LCP blendek speciális műanyagokkal

 

PES kevés LCP-vel

javított folyékonyság és feldolgozhatóság

PPS, LC-poliészterek és LC-poli(észter-amid)-ok

feldolgozhatóság, fizikai tulajdonságok

PEI 35-95 m/m% LCP-vel

LCP szálak, húzószilárdság, modulusz, megnyúlás

LCP PI-vel PAES-sel vagy PEST-vel és az alábbi polimerek valamelyikével: PAEK, PAE vagy PPE

feldolgozhatóság, jó mechanikai tulajdonságok és nagy HDT

≥ 0,01 m/m% LCP a következőkkel:PET, PA, PC, PE, PP, PVC, PVDC, PPS, PVDF, PVF

célirányosan készített filmek, alacsony frikcionálódás

LCP vagy fenoxi vagy észter-amid alapú LC-vel

feldolgozhatóság, hőstabilitás és mechanikai tulajdonságok

Amino-terminált PEI poliészter típusú LCP-vel

nagy húzószilárdság

LCP 2-98 m/m% PEK-el

keménység, kiváló rugalmasság és ütőszilárdság

PPS poliészter-amid típusú LCP-vel

a PPS gyorsított kristályosodása

99,5-50 m/m% PI poliimid típusú LCP-vel

feldolgozhatóság, kémiai ellenállás, gyulladásgátlás és mechanikai szilárdság

PI PEK-el és/vagy LCP-vel és egyéb adalékokkal, AurumTM PI/LCP

feldolgozhatóság, HDT ≥ 230°C, szilárdság, termikus és kémiai ellenállás

LC típusú poliimid az alábbi polimerek valamelyikével: PI, PEI, PAI, PES vagy PEK

rendkívül jó feldolgozhatóság és kiváló termikus stabilitás

PAI 3-30 m/m% LCP-vel

alacsonyabb viszkozitás

LCP keverve egy különböző LCP-vel

feldolgozhatóság, HDT ≥ 200°C, ütésállóság


Elektro-antisztatikus és vezetőképes blendek

A szerves polimerek szigetelők. Azonban számos területen szükség van az antisztatikus, az elektrosztatikusan disszipatív (ESD) és az elektromosan vezető (ECP) műanyagokra, melyek hasonlóképpen viselkednek, mint a fémek. A polimereket napjainkban egyre több esetben eredetileg fémből, üvegből vagy kerámiából készített tárgyak helyett használják fel. Egyre növekszik az igény a különleges tulajdonságú, hagyományos polimerekkel nem kivitelezhető tulajdonságokkal rendelkező blendek iránt. Ilyen tulajdonság lehet a villamos vezetőképesség, a jó mágnesezhetőség, a megnövelt hővezető képesség, a nagy sűrűség, a különleges mechanikai tulajdonságok (pl. nagy szilárdság) és a nagy akusztikus csillapítás. Ilyen polimerkompozíciókat (keverékeket, kompaundokat, kompozitokat) elsősorban ún. funkcionális töltőanyagok hozzáadásával lehet készíteni. Az úgynevezett ESD anyagok felületi ellenállása 1012≥ R ≤ 105 Ω cm. A ECP ellenállása lehet: 1012≥ R ≤ 10-2 Ω cm.

Az ESD rugalmas polimer lánccal blendelik aktív –OH, vagy -SH csoporttal, mint például a polivinil-alkohol (PVAl), etilén-vinilacetát (EVA), polivinil-fenol (PVPh), etilén-oxid kopolimer és epiklorohidrin (EO-CHR), maleát kopolimer, alifás poliszulfidok, stb. Ezeket az alacsony teljesítményű gyantákat számos blendben alkalmazzák [29], [3].

47. táblázat - Néhány elektromosan szigetelő blend

Blend

Jellemzők/kiemelt szempontok

1. Elektromosan szigetelő blendek – ESD

 

Alifás poliszulfidok (TM) polibutadiénekkel (PB)

statikus töltés nélküli próbatestek

PO 2 m/m% PVAI-val

mechanikai, higroszkópos, antisztatikus tulajdonságok

PC PET-tel és ≥ 1 m/m% elasztomer tartalmú savas csoportokkal

nagy húzószilárdság, nagy ütésállóság és elektromos szigetelés

ABS és ≤ 20 m/m% EO-CHR

antisztatikus hőre lágyuló kompozitok

EO-CHR ABS-sel, HIPS-sel, MBS-sel, SMA-val, vagy PS/PPE és akril-kopolimerrel

a töltés gyors szétterjedése, csökkentett rétegződés és javított duktilitás

PVC, CPVC, PC, PEST, EP, PF, vagy sztirol EO-CHR

antisztatikus tulajdonságok

PC/PAI és C2-20 diamin

feldolgozhatóság, ütésállóság, megjelenés, mechanikai és antisztatikus tulajdonságok

PS EO-CHR-el és PCL-lel

töltés szétszóródás és megnyúlás

2. Elektromosan vezető blendek – ECP rendszer

 

PAc PE-vé polimerizálva

PE acetilénnel kezelt katalizátorral

polipirrol elektrokémiailag polimerizálva a gyanta mátrixában

elektromosan vezető anyag jobb mechanikai tulajdonságokkal, mint a PPy

Polianilin tozilát (PANI) és PETG

filmekhez, tintákhoz, szálakhoz, és árnyékolások bevonatához, antisztatikus és ragasztó

Poli-3-oktil tiofén, PP-vel, PVC-vel, PS-sel, PE-vel, EVAc-val, PVC/ABS-el, stb. és adalékanyag pl: I2

a blendeket a kívánt formákra alakítják és EMI vagy ESD anyagokként használhatók

Fluor tartalmú policianurátok és egy hőre lágyuló polimer, pl: PSF, PPE, PEEK

hő, vagy elektromos vezető anyagok, ragasztók, az elektronikus alkatrészek gyártása során

PANI vagy PPy polimer adalékanyaggal: szulfonált: -PE, -SEBS, -PS stb.

elektromosan vezető polimer rendszerek jó mechanikai tulajdonságokkal

Mátrix polimer és egy elektromosan vezető termotropikus folyadék-kristályos polimer, LCP

Mátrix: PO, EPR, CPE, CSR, PS; diszpergált: PANI, PAc, PPY, poli-3-undeciltiofén, poli-3-dodeciltiofén