浙江抗UV聚酮树脂POKM330V户外应用

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1、POK的性质


POK具有特的物理和化学性质，具有良好的耐温耐酸碱腐蚀性能、气体阻隔性，以及良好的耐磨性能、高拉伸强度和冲击强度。POK良好的柔韧性满足了其在工业应用中的加工要求，其维卡软化温度可达180℃，热变形温度则高达210℃，决定了POK具有较高的使用温度上限。


脂肪族聚酮（a）α晶和（b）β晶结构示意图

POK分子链规整，是一种结晶高分子材料。目前研究发现POK存在α和β两种晶体结构（见上图）。α晶型中，A=6.91，B=5.12，C=7.60，晶体密度为1.382g/cm3，β晶型中，A=7.97，B=4.76，C=7.57，晶体密度为1.297g/cm3。

随着POK合成过程中丙烯含量的增加，POK结晶度和熔点降低，晶体更倾向于形成β晶型，当丙烯在POK中摩尔比大于2.9%时，POK聚合物仅显示出β相的存在。合成过程中采用不同反应条件，合成的POK呈现出不同结构及性质。

若聚合过程中丙烯的物质的量为乙烯两倍以上时，所合成得到的POK表现出无定形低分子量聚合物的性质；而聚合过程中丙烯的物质的量低于乙烯两倍时，合成得到的POK是结晶热塑性高分子。因此，可通过调整反应原料比例，得到结构差异较大的POK热塑性结晶性塑料或POK弹性体。

随着结晶度的增加，POK的阻隔性提高，因此，高结晶度的POK可用于包装或工业管道。

POK的发展历程

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POK高分子早是在上世纪40年代由杜邦使用过氧化物作为引发剂，通过自由基聚合得到的。在合成反应中由于不能控制乙烯与一氧化碳严格交替的化学结构，易出现无规或部分嵌段的共聚结构，所获得的POK材料分子链规整度低，几乎不可结晶，力学性能差，同时合成工艺复杂、反应条件苛刻，因此杜邦公司生产的POK不具有实际使用价值。

1952年，Brubaker同样采用自由基聚合的方法制备POK，得到的POK是无规共聚结构，因此也存在不结晶、力学性能低等问题，无法投入使用。

上个世纪80年代，以Drent为代表的壳牌公司的研究员在强酸存在下利用钯膦配位化合物做催化剂，催化一氧化碳和乙烯共聚，使聚酮的研究与应用得到突破性发展。

ShellChemical于1996年在美国推出了Carilon热塑性聚合物，而后由于各种原因，于2001年停产，其生产专利被晓星化学收购。韩国晓星宣布于2015年投产，现已有多种商用牌号。

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POK的共混改性

将POK与其他聚合物混合，可以得到各种性能的复合材料。如与PP共混，由于相容性较差，形成了海岛结构，但是两相之间结合力大，同时降低了两组分的结晶率，使复合材料具有实际使用价值。

Zuiderduin等人系统地研究了POK材料加入橡胶对复合材料的影响，制备了聚酮/乙丙橡胶等具有良好韧性的复合材料。

POK材料和聚酰胺材料可以一起混合，达到良好的界面接触，制备出性能良好的复合材料。

此外，POK还可与其他填料结合使用，以提或者降低整体材料成本。如沉淀碳酸钙颗粒、短切玻璃纤维增强、酸酐、石墨烯、PVDF等等。