Trong những năm 1940, những năm 50 và 60, sự phát triển thương mại của các monome mới để sản xuất các polyme mới dường như vô tận. Trong thời kỳ này, người ta phát hiện ra rằng sự phát triển các kỹ thuật mới cho việc biến đổi của các polyme đã có, sẽ có hiệu quả kinh tế. Kỹ thuật cải tiến đầu tiên được phát triển là sự trùng hợp, nói cách khác, trùng hợp của nhiều loại polymer. Một quá trình sửa đổi polymer mới, dựa trên một hỗn hợp cơ khí đơn giản của hai polyme lần đầu tiên xuất hiện khi Thomas Hancock có một hỗn hợp cao su tự nhiên với Gutta-percha. Quá trình này tạo ra một lớp polymer mới gọi là Polymer Blends. [2]
17
Mặc dù vật liệu polyme blend đã được nghiên cứu, chế tạo và đưa vào sử dụng khá rộng rãi, tuy nhiên, cho đến nay nó vẫn chưa được định nghĩa một cách thống nhất.
Một số khái niệm về polyme blend:
- Theo J. F. Racbek, polyme blend (polyblend) là một hỗn hợp vật lý của hai hoặc nhiều polyme/copolyme mà giữa các polyme/copolyme này không có liên kết đồng hóa trị.
- Theo Rao, polyme blend là một hỗn hợp của hai hay nhiều polyme, trong đó hàm lượng của polyme thứ hai không nhỏ hơn 2% (đối với hệ chỉ có 2 polyme) hoặc hàm lượng của 2 hay nhiều polyme không nhỏ hơn 2% (đối với hệ có 3 polyme trở lên).
Những yếu tố quyết định đặc tính của vật liệu polyme blend: - Cấu trúc hình thái (thể hiện cấu trúc trên phân tử của vật liệu)
- Tính tương hợp (liên quan đến sự tạo thành pha tổ hợp ổn định và đồng thể từ hai hay nhiều loại polyme thành phần)
- Khả năng trộn hợp (liên quan đến khả năng trộn lẫn polyme thành phần trong những điều kiện nhất định tạo thành những tổ hợp đồng thể hoặc dị thể).
Trong đó, tính tương hợp của các cấu tử thành phần có vai trò quan trọng trong việc quyết định tính chất của polyme blend
Polyme blend có thể chia làm 3 loại theo sự tương hợp của các polyme thành phần:
- Polyme blend trộn lẫn và tương hợp hoàn toàn: có entanpy nhỏ hơn không do có các tương tác đặc biệt và sự đồng nhất được quan sát ở mức độ phân tử.
- Polyme blend trộn lẫn và tương hợp một phần: một phần polyme này tan trong polyme kia, ranh giới phân chia pha không rõ ràng.
- Polyme blend không trộn lẫn và không tương hợp: hình thái pha rất thô, không mịn, ranh giới phân chia pha rõ ràng.
18
Sự tương hợp của polyme phụ thuộc vào sự tương tác bề mặt phân pha, hình thái học các pha và lượng chất tương tác bề mặt giữa hai pha polyme. Sự bám dính bề mặt phân pha và độ chảy nhớt của polyme blend tăng lên khi tăng khối lượng chất tương tác bề mặt phân pha cho tới khi bề mặt phân pha bão hòa bởi chất tương tác bề mặt. Các chất tương hợp có thể tăng cường sự tương tác này. Chất tương hợp là chất hoạt động bề mặt được đưa vào polyme blend nhằm làm giảm sức căng bề mặt và tăng cường tính kết dính giữa các polyme thành phần và biến đổi hình thái cấu trúc pha của polyme blend. [2]