1、相容性原則

一般來(lái)說(shuō)，不同聚合物之間，需要添加合適的相容劑，才能制備出結(jié)合力較強(qiáng)的共混物。為達(dá)到更好的相容效果，材料選擇應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則。

（1）溶解度參數(shù)相近原則

聚合物之間的共混，實(shí)際上是分子鏈間相互擴(kuò)散，這個(gè)過(guò)程受分子鏈間相互作用的制約。分子鏈間相互作用的大小，可以用溶解度參數(shù)來(lái)表示。溶解度參數(shù)的符號(hào)為δ，其數(shù)值為單位體積內(nèi)聚能密度的平方根。不同聚合物間的相容性，可以用δ之差來(lái)衡量，即δ越接近，其相容性越好。

當(dāng)δ之差＜0.2時(shí)，兩種聚合物的相容性較好。當(dāng)δ之差＞0.5時(shí)，兩種聚合物的相容性很差，不能以任意比例相容。如：PVC/NBR共混體系，PVC的溶解度參數(shù)δ為9.4～9.7，而NBR的溶解度參數(shù)δ為9.3～9.5，所以PVC與NBR相容性較好；又如PS/PB共混體系，他們的溶解度參數(shù)之差＞0.7，所以?xún)烧叩南嗳菪?/span>很差。PVC與PS的溶解度參數(shù)之差＞1，所以?xún)烧呋静幌嗳荨?/span>

（2）極性相近原則

聚合物的極性越相近，其相容性越好，即極性組分與極性組分、非極性組分與非極性組分都具有良好的相容性。如：PVC/EVA、PVC/NBR、PVC/ABS之間極性相近，所以其相容性較好。聚合物之間相容性的基本原則：極性/極性＞非極性/非極性＞極性/非極性。極性組分與非極性組分之間一般不相容，例如：PVC/PC、PVC/PS、PC/PS等。

極性相近原則也有例外，例如：PVC/氯丁橡膠（CR）共混體系，其極性相近，但不相容；而PPO/PS兩種極性不同的組分，相容性反而很好。

（3）結(jié)構(gòu)相近原則

聚合物的結(jié)構(gòu)越相似，其相容性越好。所謂結(jié)構(gòu)相似，是指聚合物分子鏈中含有相同或相近的結(jié)構(gòu)單元，例如：PA6與PA66分子鏈中都含有—CH₂—、—CO—NH—，故相容性較好。

（4）結(jié)晶能力相近原則

聚合物的結(jié)晶能力即結(jié)晶難易程度越近時(shí)，其相容性越好。兩組分晶態(tài)體系的相容性較好，如PA/PVC、PE/PA、PET/PBT的。兩組分非晶態(tài)體系的相容性較好，如PPO與PS，PVC與NBR，PVC與EVA等。

（5）表面張力相近原則

聚合物的表面張力越接近，兩相間的浸潤(rùn)-接觸-擴(kuò)散越好，界面的結(jié)合越好，相容性越好。如：聚烯烴（聚丙烯、聚乙烯）與橡膠（順丁橡膠、天然橡膠、乙丙橡膠）表面張力相近，因此其相容性很好，尤其PP/EPDM是典型的增韌共混體系。

2、提高相容性的方法

（1）加入相容劑

相容劑可以提高相界面層的黏結(jié)力，使形態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，并借助聚合物分子間的鍵合力，降低兩相組分間的界面張力，減小相分離，改善聚合物共混的綜合性能。

PE、PP等聚烯烴之間，性能具有互補(bǔ)性但卻缺乏良好的相容性，加入15%相容劑EPR后，其形態(tài)結(jié)構(gòu)均化與相界面黏結(jié)得到強(qiáng)化，性能有了明顯改善。又如：PBT與PPO完全不相容且成型性極差，加入5%～8%帶有環(huán)氧基的PS接枝相容劑，改善了PBT與PPO的相容性。

（2）交聯(lián)反應(yīng)

交聯(lián)是指在聚合物分子鏈之間通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵的過(guò)程，可分為化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)兩種情況。用輻射方法使LDPE/PP產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)，而結(jié)晶作用屬于物理交聯(lián)，由于取向纖維組織的結(jié)晶產(chǎn)生了相容作用。

（3）IPN技術(shù)

IPN技術(shù)，也叫互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可制得互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物（IPN）共混物，是一種以化學(xué)法制備物理共混物的方法。它是聚合物分子互相貫穿，在分子水平上達(dá)到“強(qiáng)迫互容”和“分子協(xié)同”的效應(yīng)，是一種比較有效的方法。

（4）引入聚合物組分間相互作用基團(tuán)

在聚合物組分中引入基團(tuán)（氫鍵或離子鍵），或促使分子鏈上原有的酸性或堿性基團(tuán)相互作用，共混時(shí)產(chǎn)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)相容作用。如：PMMA/PVA共混，由于分子鏈之間可以形成氫鍵，所以具有良好的相容性；PS中引入5%—SO₃H基團(tuán)，同時(shí)將丙烯酸乙酯與5%乙烯吡啶共聚，然后將二者共混，即可制得穩(wěn)定性能優(yōu)異的共混材料。

（5）改變分子鏈結(jié)構(gòu)

通過(guò)共聚的方法改變聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)，增加聚合物之間的相容性是一種比較有效的辦法。PS是極性較弱的聚合物，與其他聚合物的相容比較困難。但是苯乙烯與丙烯腈的共聚物—SAN，由于改變了分子鏈結(jié)構(gòu)，可與許多聚合物混容（如PC、PVC、PSF）。非極性的聚丁二烯與聚氯乙烯很難相容，但丁二烯與丙烯腈的共聚物與聚氯乙烯卻具有很好的相容性。PE與PVC的相容性很差，但乙烯與醋酸乙烯的共聚物EVA卻與PVC的相容性很好。乙烯與丙烯酸的共聚物可與PA組成相容體系，而PE與PA則無(wú)法相容。