Эластификаторы типа «ядро-оболочка»

13.08.2015

Типичная архитектура полимеров типа ядро-оболочка схематично показана на рис. 24.1, где мягкое ядро из эластомерного полимера окружено «оболочкой» из жесткого полимера, привитого к ядру. Химический состав ядра, или внутренняя фаза, в промышленных материалах обычно является сшитым каучуком на основе полибутилакрилата (ПБА) или полибутадиена, как правило, сополимеризованного со стиролом. Это центральное ядро частицы составляет мягкую фазу, которая создает упрочняющий эффект. Оболочка частиц, иногда называемая внешним или твердым слоем, состоит из полимера, химически привитого на ядро и, как правило имеющего намного более высокую температуру стеклования Tg, чем ядро. Типичными промышленными полимерами, применяемыми в качестве наружного слоя, являются гомополимеры и сополимеры полиметилметакрилата (ПММА) и стирол-акрилонитрильных сополимеров, САН.
Эластификаторы типа «ядро-оболочка»

Полимер оболочки выполняет две первичные функции. Во-первых, он должен допускать выделение частиц из эмульсии, создавая твердое покрытие, удерживающее каучуковые ядра от слипания друг с другом в процессе сушки. Во-вторых, при диспергировании частиц в матрице оболочка работает как слой, который физически связывает матрицу с каучуковым ядром. Упрочнители типа ядро-оболочка на основе ПБА-полиметилметакрилата известны как полностью акриловые ударные пластификаторы АЭ (AIMS), в отличие от комбинаций полибутадиенстирол-полиметилметакрилат, получивших название «сополимеры МБС (MBS)». АЭ обычно применяются в качестве агентов повышения ударной вязкости, когда важна стойкость к погодным условиям, тогда как модифицирующие добавки МБС предпочтительны для низкотемпературных приложений.
Хорошо определенный размер частиц и узкое распределение по размерам частиц типа ядро-оболочка являются прямым следствием эмульсионного процесса полимеризации, при котором каждая коллоидная частица полимеризуется отдельно и сшивается в процессе синтеза. После того, как частицы диспергированы в расплаве, они сохраняют свой индивидуальный размер в смесителе.