Аспекты получения полимерных смесей (сплавов)

Полимерные системы, в состав которых входят два полимера, начали применяться еще в начале прошлого века для получения материалов, которые совмещают свойства обоих смешиваемых полимеров. Так попытки уменьшить хрупкость полистирола путем введеням у него каучука, привели к созданию широкой гаммы ударопрочных пластмасс.
За последние десятилетия ассортимент композиционных материалов, которые производятся из смесей или сплавов промышленно важных полимеров, значительно расширился. Совмещение двух и более термопластов – это сложный физико-химический процесс, протекающий под действием механического и температурного воздействия.

Хотя большинство полимеров являются несовместимыми, любопытство к изучению данной темы очень высоко. В наше время получают смеси, в состав которых входят даже теоретически „несовместимые” полимеры. Это объясняется рядом преимуществ микронеоднородных систем полимеров.

Смеси полимеров являются одним из видов полимер-полимерных систем. К ним также относятся смеси с полимерными наполнителями, взаимопроникающие сетки, привитые сополимери и тому подобное. В полимерной матрице вместе с другой полимерной фазой могут присутствовать частицы минеральных и вообще неполимерных фаз.

Для получения смесей чаще всего один полимер совмещают с другим при температуре выше температуры их текучести. При этом они находятся в вязкотекучем состоянии, независимо от того, были они до нагревания кристаллическими или аморфными стеклообразными. Таким образом, процесс смешения полимеров в большинстве случаев является процессом взаємодиспергирования и последующего взаєморастворения двух или более вязкоупругих жидкостей. Термодинамика растворения полимера в полимере – это термодинамика взаиморастворения жидких фаз, особенностью которых является участие в процессе растворения гибких молекул достаточно большого размера.
Полимерные смеси чаще всего изготовляют механическим смешиванием расплавов на вальцах, в закрытых смесителях или экструдерах. Распределение компонентов при этом определяется мощностью оборудования, режимом смешивания, соотношением вязкостей полимеров и химической природой самих компонентов. Как правило: более вязкий компонент независимо от его объемного содержания, создает непрерывную фазу, а менее вязкий – дискретную.

Широко распространенными являются средства получения полимерных композиций распределением первого полимера в мономерах или олигомерах, способных образовывать второй полимер. Иногда смешивают два мономера или олигомера, которые по очереди превращаются в полимеры в разных условиях.
В процессе получения полимер-полимерных композиций маловероятно достижение равновесного состояния системы.