高分子材料基础.ppt

二、物理共混法种类(Physical blending types) 干粉共混法: 将两种或两种以上不同的细粉状聚合物，在通用的塑料混合设备中进行混合，以制备聚合物共混物的方法。 熔体共混法:是将各聚合物组分在粘流温度以上进行分散、混合以制备聚合物共混物的方法。 溶液共混法:将各聚合物组分加入共同溶剂中（或分别溶解再混合），搅拌均匀，然后除去溶剂或加入沉淀剂沉淀以制得聚合物共混物。 乳液共混法: 将不同品种聚合物乳液一起混合均匀，加入凝聚剂使之共沉析以制得共混物的方法。 1 聚合物/聚合物互溶（混溶）性 聚合物共混物的混溶性受热力学量—混合自由能△G所决定。 混溶的必要条件是： △Gm=△Hm-T△Sm＜0 （1） 充分条件是： （δ2△Gm/δ2φi）T, P＞0 （2） 混合结合熵△Sm = -k(N1lnφ1+N2lnφ2) (3) Ni：分子数，φi体积分数，k：玻尔兹曼常数。 对于低分子量化合物混合物或聚合物-溶剂混合物，△Sm对△Gm有明显影响，而且温度上升，它的贡献更显著，以至于提高温度会使混溶性提高。 然而对于高分子量聚合物的共混物，混合时熵的变化很小，△Sm≈0，为达到混溶性，必须使△Hm＜0。 对于仅存在分散性相互作用的共混物， △Hm, d=V(δ1-δ2)2φ1φ2 （4） δi：溶度参数，V：总体积。显然△Hm＞0。 因此共混物的相容化在下述三种情况下发生： （1）聚合物分子量较低，△Sm不可忽略； （2）聚合物之间交换能量很小，δ1≈δ2(△δ＜0.2)，以至于△Hm很小，如混合两种组成变化很小的共聚物； （3）聚合物之间有特殊相互作用，产生有利的△Hm。 △Hm =△Hm, d +△Hm, s， △Hm, s：特殊相互作用产生的△Hm。 增容剂 Compatibilizer 二 反应型增容剂 非反应型增容剂应用举例 反应型增容剂应用举例 橡胶增韧塑料增韧机理回顾 6.7.3 影响抗冲强度的因素 1、树脂基体的影响 2、橡胶相的影响 ①组分含量与尺寸大小 ②两相相容性 ③玻璃化温度 ④橡胶粒子形态结构与交联程度 3、橡胶相与基体树脂之间粘合力的影响 思考题 1. 聚合物共混物的定义，有何特征？如何分类？ 2. 聚合物共混改性的目的，举出一些例子。 3. 聚合物共混的方法有哪些？ 4. 聚合物互溶性和相容性的区别。 5. 聚合物/聚合物互溶性的特点，如何改善互溶性？ 6. 如何用Tg判断共混物的互溶性？ 7. 非晶/非晶聚合物共混物的形态结构有哪些类型？ 8. 界面层如何形成？有何特点？对共混物性能有何影响？ 9. 增容剂的定义及其作用。 10. 增容剂有哪些种类？分别举出例子。 11. 各种增容剂的作用机理。 12. AN含量对PVC/NBR共混物形态结构和性能的影响。 13. 如何表征共混物形态结构？ 14. 橡胶增韧塑料的增韧机理。 15. 影响橡胶增韧塑料抗冲强度的因素。 16. 刚性粒子增韧塑料的机理与特点。 增容机理： 一是通过催化或“桥联”反应而生成共聚物（如PVC/PP/ 双马来酰亚胺）， 二是在共聚物生成的同时，共混组分的一相或两相发生硫化或交联（PP/NR/过氧化物+双马来酰亚胺）。 其用量0.1-3%。 固体 固体 固体或液体 样品 0.1-100 1-104 103-105 μm 观察尺寸范围 ~1 10-100 ~1 μm 景深 2 3 2-3 维数 0.1-0.2 5-10 500-1000 nm 分辨率 102-5×106 10-105 1-500 放大倍数 透射电镜TEM 扫描电镜SEM 光学显微镜OM 参数 从热力学的角度来讲，高分子共混体系包括两种类型。 不相容共混体系（ immiscible blends）：两种高分子不能完全混合，而是一种高分子以集聚分散的形式存在于另一种高分子基体（Matrix）中。 实验表明绝大多数的高分子共混体系均为不相容体系。 不相容性又可分为完全不相容和部分相容。 相容共混体系（miscible blends）：两种高分子可以达到分子级分散，形成均一（homogeneous）体系。 两组分相容 两组分不相容 Tg-1 Tg-2 Tg-2 Tg-1 Tg Immiscible Partial miscible miscible Characterization of polymer blends * *