Практическое применение полиолефиновых смесей

12.08.2015

Широкий набор полиолефиновых смесей находит промышленное применение в виде как гомогенных, так и многофазных материалов. Способность конкретной смеси хорошо работать в данном применении зависит от того, был ли расплав фазово-разделенным. С помощью приведенных выше данных можно показать, что многие промышленные смеси находятся при используемых молекулярных весах и составах вблизи границы раздела фаз. В этом последнем разделе мы покажем на двух взятых из литературы примерах, как можно предсказать взаиморастворимость в полиолефиновых смесях, основываясь на данных по параметрам растворимости.
Бенсасон с сотр. изучали смеси этилен-октенового сополимера (ЭО), содержащего 14,6 %моль. октена, и имеющих индекс расплава (ИР) 0,5 с тремя сополимерами ЭО с более высокой кристалличностью. Все эти сополимеры имеют ИР 1,0; содержание октена 8,5, 5,3 и 3,3 %моль соответственно. Можно взять параметры растворимости из табл. 8.1 для оценки интенсивности взаимодействия в этих смесей ЭО, а затем использовать уравнение (8.3) и соотношения между ИР и молекулярным весом для сополимеров ЭО для того, чтобы определить, будут ли эти смеси взаиморастворимы при температуре плавления. Эта процедура показывает, что только при 8,5% ЭО будет взаиморастворим в расплаве с 14,6% ЭО. Смеси двух других сополимеров с высокооктеновым сополимером, по предсказанию, взаимонерастворимы. Это предсказание в точности соответствует тому, что наблюдали Бенсасон с сотр., используя термический и механический анализы смесей. Данные по параметрам растворимости также хорошо работают для описания и предсказания фазового поведения многих смесей, содержащих этиленовые сополимеры. Многие сополимеры класса ЛПЭНП и ЛПЭВП, либо вследствие того, что они содержат много компонентов из-за специального смешения, либо вследствие применения многоячеистых катализаторов, находятся на границе фаз или около нее.
Во втором примере участвуют смеси ПП с различными сополимерами этилена либо с бутеном (ЭБ), либо с гексеном (ЭГ). Ямагучи с сотр. исследовали реологические и механические свойства некоторых из этих смесей, и обнаружили замечательные различия в зависимости от содержания сомономера. Основываясь на концепциях параметров растворимости и регулярного смешения, которые были описаны выше, мы предсказываем, что сополимеры ЭБ требуют, по меньшей мере, 58 %моль бутена, чтобы быть взаиморастворимыми с ПП (при M порядка 10в5 г/моль), а сополимеры ЭГ — не менее 47 %моль гексена. Это предсказание хорошо согласуется с наблюдениями Ямагучи, в которых ЭБ с 45% бутена был взаимонерастворимым с ПП, но 62 %-ный ЭБ смешивался с ним.
Многие из изученных нами ПП смесей демонстрировали эффекты нерегулярного смешения, и, возможно, нерегулярность также играет свою роль во втором примере. Однако оба примера ясно показывают, что концепция регулярного смешения в сочетании с надежными сведениями о том, как эта концепция соотносится с архитектурой полимеров, может обеспечить полезное руководство для предсказания взаиморастворимости полиолефинов.