合金配方设计:主要包括共混组分设计、增溶剂设计、助剂设计。
共混组分要根据用途要求选择组分。对于共混组分的选择,首先必须考虑聚合物的溶解度参数、极性、表面张力、结晶特性以及相对分子质量等特性的匹配。再要考虑共混组分的物理性能对PA性能产生的影响,如聚烯烃类对PA性能产生两种作用,其一降低PA的吸水性即提高制品尺寸稳定性,其二具有一定的增韧性,两者相容性差,必须物化反应改性以提高其共混体系综合性能来满足用途需求。PPO、PPS能提高PA的耐热性,聚酯类、聚烯烃类能提高其抗冲击性、韧性、尺寸稳定性、流动性、耐蠕变性。
在合金制备过程中,增溶剂的选择和制备是非常关键的,能起到改变两者各具的物性,综合两者的优点的作用。增溶剂与共混组分的增熔化程度,以及增溶剂的反应活性、流动性、相对分子质量大小,对合金性能均产生很大的影响。
另外助剂的选择对产品的用途要求起到非常重要的作用,助剂包括抗氧剂、阻燃剂、润滑剂、引发剂等,所以助剂的品种、性能、用量应同时兼顾所有组分的适应性。
聚合物合金的结构包含两个方面,其一是相态结构,它是两相或多相聚合相容程度,连续相中分散相分散状况,粒径大小和相面张力、相面清晰程度与厚度。聚合物相容化主要是通过增熔来实现。其二是分散相在PA中的存在形式,这种存在形式与聚合物本身的物理性能和加工工艺条件有关;分散相呈粒子分布,分散相的粒子直径对合金的抗冲击性能、离子导电性能和光学性能有较大影响,分散相粒子直径越小,表明分散程度越高,组分间相容性越好,合金性能就越好;分散相呈层状分布,两种或多种极不相容的类别在反应型相溶剂、非反应型相溶剂及低分子型相溶剂的聚合下通过化学改性和物理缠结使这种层状分布的合金具有优异的阻隔性;分散相构成表面层,这类结构相似层状结构,主要以特殊的增熔剂将分散相固定于表面,以改善聚合物的表面性能,如紫外光吸收性能、长久性抗静电性能等;核壳结构,采用乳液聚合法将分散相粒子设置为外层为软壳、内层为硬核的共混物,以提高其冲击强度。