聚合物共混的应用
聚合物共混法
聚合物共混法
聚合物共混法是一种将不同种类的聚合物混合在一起制备出新材料的方法。
这种方法通常是将不同材料的粉末混合在一起，然后进行高温高压处理，使得这些粉末能够相互融合。
这种方法可以大大提高材料的性能，例如强度、硬度、耐磨性等。
聚合物共混法的优点是可以制备出具有多种性能的材料，而不需要单独制备不同种类的聚合物。
此外，这种方法还可以减少材料制备的时间和成本。
这种方法常常应用于制备高性能材料，例如高强度聚合物复合材料和高温材料等。
不过，聚合物共混法也存在一些缺点。
例如，材料的混合过程可能会导致聚合物结构的改变，从而影响材料的性能。
此外，这种方法需要高温高压处理，因此需要相应的设备和工艺。
因此，在使用聚合物共混法时需要仔细考虑材料的选择和混合条件的控制，以确保最终制备出的材料具有所需的性能。
- 1 -。
3聚合物共混的应用
3.2.4.1 PS/聚烯烃共混体系
3.2.4.2 高抗冲聚苯乙烯HIPS的制备
（1）机械共混法 （2）接枝共聚-共混法
3.2.4.3 HIPS的共混改性
吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足
• 3.3.1 聚酰胺PA的共混改性
PA/聚烯烃弹性体 PA/PS PA/PET PA/PBT PA/PPO
• 在工业应用领域,PSF可以制造各种化工加工设备,有泵外罩, 塔外保护层,食品加工设备,污染控制设备,奶制品加工设备 及工程,建筑,化工用管道等.
• 3.3.6.6 聚醚醚酮(PEEK)共混物
• 是一种线性芳香高分子化合物。其大分子主链上含有大量的芳环和极 性酮基,赋予聚合物以耐热性和力学强度;另外,大分子中含有大量的醚 键,又赋予聚合物以韧性,醚键越多,其韧性越好。它具有以下性能特征: ①耐高温,其负载热变型温度高达316 ℃(30 %GF 或CF 增强牌号) ,连 续使用温度为260 ℃; ②优良的耐疲劳性,可与合金材料媲美; ③耐化学 药品性,它的耐腐蚀性与镍钢相近; ④自润滑性; ⑤阻燃性,不加任何阻燃 剂就可达到最高阻燃标准; ⑥易加工性,由于它具有高温流动性好和热 分解温度很高等特点,可采用注射、挤出、模压和吹塑成型,及熔融纺丝、 旋转成型、粉末喷涂;⑦耐水解性; ⑧耐磨性; ⑨耐疲劳性; ⑩耐辐照性; 耐剥离性; 良好的电绝缘性能。
HDPE/LDPE(互补) PE/EVA(印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好) PE/CPE(提高印刷性) PE/弹性体(SBS,SIS,IIB)(柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能) PE/PA(提高阻隔性) LLDPE/LDPE(改善加工流动性,改善LLDPE在挤出机中易产生高背压,
高负荷,高剪切发热,易于发生熔体破裂等缺点)
聚合物共混的方法
聚合物共混的方法
聚合物共混是指将两种或多种不同的聚合物混合在一起形成新的材料，以获得更好的性能或特性。
以下是常见的聚合物共混方法：
1. 机械混合：将不同的聚合物通过物理研磨、搅拌或研磨等机械作用混合在一起。
这种方法适用于柔软或流动性较好的聚合物，如塑料薄膜。
机械混合的优点是操作简单，但有时会导致剪切破坏聚合物结构，降低材料性能。
2. 溶液共混：将不同的聚合物溶解在共溶剂中，然后混合在一起。
这种方法适用于可溶解性较好的聚合物，如聚乙烯和聚丙烯。
共溶剂可以是有机溶剂、水或其它溶剂。
溶液共混的优点是能够混合均匀，并且可以通过调整共溶剂的浓度来控制混合物的性能。
3. 熔融共混：将不同的聚合物在高温下熔融混合在一起。
这种方法适用于熔点较低的聚合物，如聚乙烯和聚丙烯。
熔融共混的优点是混合均匀，操作简单，但有时会导致相分离或破坏聚合物结构。
4. 共聚合：将两种或多种不同的单体共同聚合成聚合物。
这种方法适用于单体之间具有亲和力或相容性的情况。
共聚合可以通过改变单体的比例来调节共混物的性能。
需要注意的是，不同的聚合物具有不同的物理和化学性质，因此在共混时需要进行适当的配方和条件选择，以确保混合物的稳定性和性能。
聚合物共混原理
聚合物共混原理引言：聚合物共混是指将两种或多种聚合物混合在一起形成新的材料体系。
通过共混可以改善聚合物材料的性能，拓宽其应用领域。
聚合物共混的原理是基于相容性和互穿网状结构的形成。
本文将介绍聚合物共混的原理及其应用。
一、相容性理论：聚合物的相容性是指两种或多种聚合物在混合溶液或熔体中能形成均匀透明的体系。
相容性的形成取决于聚合物的结构和亲疏水性。
当两种聚合物具有相似的结构和亲疏水性时，它们之间的相互作用力较强，容易形成相容体系。
相反，如果两种聚合物结构差异较大或亲疏水性不一致，它们之间的相互作用力较弱，很难形成相容体系。
二、互穿网络结构理论：聚合物共混的另一个重要原理是互穿网络结构的形成。
在共混体系中，两种或多种聚合物在分子水平上相互渗透并形成互穿网络结构。
这种互穿网络结构使共混体系的力学性能得到了显著提升。
通过互穿网络结构，聚合物共混材料可以获得更高的拉伸强度、韧性和耐磨性。
三、聚合物共混的应用：聚合物共混广泛应用于各个领域，如塑料工业、橡胶工业、纺织工业等。
以下是几个常见的聚合物共混应用案例：1. 塑料共混：将两种或多种聚合物混合在一起，可以获得新的塑料材料，具有综合性能的优势。
例如，聚乙烯和聚丙烯的共混可以获得具有良好韧性和耐热性的材料。
2. 橡胶共混：橡胶共混是将两种或多种橡胶混合在一起形成新的橡胶材料。
通过橡胶共混可以改善橡胶的加工性和力学性能。
例如，丁腈橡胶和丁苯橡胶的共混可以获得具有优异耐油性和耐磨性的橡胶材料。
3. 纺织品共混：纺织品共混是将不同纤维材料混纺在一起形成新的纺织品。
通过纺织品共混可以获得具有多种性能的纺织品，如抗菌性、防燃性等。
4. 聚合物复合材料：聚合物复合材料是将聚合物与其他材料（如纤维增强材料、填料等）混合在一起形成新的材料体系。
聚合物复合材料具有较高的强度、刚度和耐磨性，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
结论：聚合物共混是一种将两种或多种聚合物混合在一起形成新的材料体系的方法。
聚合物共混改性原理与应用
PA PA/MBS PA/MBS/相容剂 PA/MBS/相容剂/纳米BaSO4
冲击强度KJ/m2 4.2 10.7 57.9 85.9
理论概貌
共混过程 途径
共混物性能 微观形态 结构要素 相容热力学 理论基础
围绕共混物性能这一核心，展开共混过 程、共混物形态、相容热力学的讨论， 就构成了共混理论的基本框架。 共混物性能也有若干理论问题需要探讨， 以增韧理论为例
聚合物共混改性原理与应用
乔辉 qiaoh@ 2010-9-6
参考书
聚合物共混改性原理与应用 王国全 中国轻工业出版社 聚合物改性 王国全 中国轻工业出版社
第一章 绪 论
1.1 聚合物共混发展概述 1.2 聚合物共混的优势 1.3 聚合物共混的应用与研究
1.1 聚合物共混发展概述
共混涵盖范围 物理共混 物理/化学共混 聚合物/无机填充体系 短纤维增强聚合物体系
面空洞理论
80年代以来，则对韧性聚合物基体进行了研究。 90年代以后，非弹性体（刚性有机粒子或刚性 非弹性体（ 无机粒子）增韧机理的研究广泛开展起来，为 无机粒子） 高强度、高韧性新型材料的开发奠定了理论基 础。
新的测试技术及仪器
高分辨率电子显微镜 原子力显微镜 激光共聚焦扫描显微镜 X射线光电子能谱
2理论研究 界面的表征与特性 共混体系分散过程 共混对于性能的作用机理 3应用基础研究 高性能材料 相容剂
本课程特色
共混理论体系为基础，同时注重共混理 论的实际应用，力求促进聚合物共混基 础研究与实际应用的结合。
1960年，PPO/PS，加工性好，相容性好， 1965年实现工业化应用。 PPO是使用综合性能良好的工程塑料， 缺点是熔体流动性差，成型温度高，制 品易产生应力开裂。 与PS良好的相容性，可以任意比例共混， 改善PPO的加工性。
聚合物共混改性原理与应用5
聚合物共混改性原理与应用5聚合物共混改性原理与应用51.化学相容性：聚合物共混改性的成功关键在于所选择的聚合物之间的化学相容性。
如果两种聚合物能够形成相互溶解的体系，即聚合物链能够相互扩散并与对方形成强的相互作用力，就可以达到物理共混，从而改变聚合物材料的性能。
2.相互作用力：共混聚合物中，不同聚合物之间的相互作用力起到了关键作用。
常见的相互作用力包括范德华力、氢键、弱键、离子相互作用等。
通过选择合适的相互作用力和控制共混聚合物中的相互作用力强度，可以实现聚合物材料的性能的调控和优化。
3.共混机理：共混聚合物的形成遵循着一定的共混机理。
常见的共混机理包括相互扩散和混合、溶解组成物实现物理相互作用、交联反应实现化学相互作用等。
在共混改性中，了解和理解聚合物共混机理对于实现想要的改性效果至关重要。
1.提高材料性能：通过将不同的聚合物共混在一起，可以使材料具备更多的优点和特性。
例如，将具有较高强度和刚性的聚合物与具有耐磨性和耐氧化性的聚合物共混，可以使材料具备优良的机械性能和耐用性。
2.改善加工性能：将具有较低熔点的聚合物和具有较高熔点的聚合物共混，可以降低材料的熔点和粘度，提高材料的流动性，从而改善材料的加工性能。
这种方法在塑料加工和合成纤维等领域中得到广泛应用。
3.调控界面性能：聚合物共混改性可以调控界面效应，从而改善材料的界面性能。
例如，在聚合物共混体系中添加亲水性或疏水性添加剂，可以改变材料的表面性质，使其具备阻燃性、防水性或亲油性等特性。
4.实现多功能化：通过将具有不同功能的聚合物共混在一起，可以实现材料的多功能化。
例如，将具有导电性的聚合物与具有光学性能的聚合物共混，可以制备出具有导光、导电和防静电等功能的材料，广泛应用于电子和光电器件中。
总之，聚合物共混改性是一种重要的材料改性方法，通过调控聚合物之间的化学和物理相互作用，可以实现材料性能的调控和优化。
在不同领域和应用中，聚合物共混改性具有广泛的研究和应用价值。
聚合物共混改性
聚合物共混聚合物共混改性分类物理共混： 主要方法是熔融共混，通常意义上的“混合”。
化学共混： IPN物理／化学共混：兼有物理混合和化学反应的过程，包括反应共混和共聚一共混。
物理共混范围内定义狭义：聚合物共混，是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程。
共混的产物称为聚合物共混物。
广义:共混还包括以聚合物为基体的无机填充共混物和短纤维增强聚合物体系、物理／化学共混。
聚合物共混的优势聚合物共混基本作用通过聚合物共混，显著提高聚合物的性能。
通过聚合物共混，在性能基本不变的前提下，降低材料的成本。
通过聚合物共混，获取新的性能。
共混的主要优势：简便易行适应多种规模的生产可为聚合物基新材料的研发与应用提供一个方便有效的运作平台。
共混、共聚对比共混改性的主要方法类型 共混物料状态 设备 应用规模熔融共混 聚合物熔体 挤出机、密炼机、开炼机 大规模工业溶液共混 聚合物溶液 反应釜 实验室、工业（涂料、粘合剂）乳液共混 聚合物乳液 反应釜 工业（涂料、粘合剂釜内共混单体 聚合釜 工艺简单、要求高、应用局限IPN （利用化学交联法制取互穿聚合物网络共混物的方法。
）组分含量的表示方法李波 高材1023班 2012.5.19质量份数通常以主体聚合物的质量为100 份，其它组分的含量以相对于主体聚合物的质量份数表示。
质量份数的表示方法，由于主体聚合物的质量固定为100 份，可以很明显地反映出其它组分的含量变化，特别适合于工业试验中的配方研究。
质量分数以共混组分的质量分数来表征组分含量，是科学研究论文（特别是应用基础研究论文）中经常采用的方法。
其优点在于可以反映出某一组分在体系中所占的比例。
体积分数以共混组分的体积分数来表征组分含量。
一般与质量分数对照使用。
共混物形态的三种基本类型均相体系；“海一岛结构”（单相连续）★：两相体系，一相为连续相，一相为分散相，分散相分散在连续相中，就好像海岛分散在大海中一样；“海一海结构” （两相连续）：两相体系，两相皆为连续相，相互贯穿。
聚合物共混原理第四章聚合物间的增容作用
整理课件
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3
什么叫增容作用？
增容有两方面含义：
1. 使得聚合物之间易于相互分散，得到宏观均匀 的共混物；
2. 改善聚合物之间相界面的性能，增加相间的粘 合力，使得共混物具有长期稳定的性能。
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4.1 增容作用的类型及物理本质（或增容原理）
4.1.1 增容作用的类型
按增容机理看，增容作用可分为两类：
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* 王琪、刘长生，湖北化工， 2001 No.03
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4.5.3 PA6/ABS
PA6/ABS（60/40）共混物中加入2phr.的反应增容剂 （主干含羧基，支链为PMMA），经247℃熔融混炼， 共混物的伸长率比未增容的同样共混物高出6倍多， 冲击强度提高了1倍 。
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第四章 聚合物间的增容作用
本节主要内容：
4.1 增容作用的类型及物理本质（或增容原理） 4.2 常用的增容方法 4.3 增容剂的类型以及制备方法 4.4 增容剂增强机理及其与共混体系的相形态的关系 4.5 增容剂在聚合物共混体系中的应用举例
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1
前面第三章讲到了P-P之间的相容性及其分类、研究了 相容性的判据、判定相容性好坏的方法、以及相容性 与P-P形态结构的关系。 如何实现相容性的提高，实现增容效果？
(Ⅱ) 一般而言，嵌段共混物的增容效果要大于相同成分的 接枝共聚物，即：A－b－B优于A－g－B。这是由于接枝共 聚物的结构所致：长主链短支链。
(Ⅲ) 两嵌段共聚物（A－B）的增容效果大于三嵌段共聚 物（A－B－A或者B－A－B）的增容效果。这是由于中 间嵌段的构象运动受到较大抑制所致 。
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3.2.2.2 PP/PE共混体系
聚合物共混的应用
3.2.2.3 PP与其他聚合物的共混改性
PP/PA
PP/PC
聚合物共混的应用
软化点低，拉伸强度不高,耐大气老化性能差,对烃类溶剂 和燃油类阻隔性不足,LLDPE和UHMWPE加工性差
• 3.2.3 聚乙烯PE的共混改性
HDPE/LDPE(互补) PE/EVA(印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好) PE/CPE(提高印刷性) PE/弹性体(SBS,SIS,IIB)(柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能) PE/PA(提高阻隔性) LLDPE/LDPE(改善加工流动性,改善LLDPE在挤出机中易产生高背压,
（1）机械共混法 （2）接枝共聚-共混法
3.2.4.3 HIPS的共混改性
聚合物共混的应用
３.３工程塑料共混改性
聚合物共混的应用
吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足
• 3.3.1 聚酰胺PA的共混改性
PA/聚烯烃弹性体 PA/PS PA/PET PA/PBT PA/PPO
聚合物共混的应用
3.3.1.1 PA/聚烯烃弹性体共混体系
体为核，接枝MMA-EA为壳的“核-壳”结构共聚物）
PVC/EVA （软制品增塑，硬制品增韧） PVC/ABS（增韧，性能互补） PVC/TPU（增塑，取代液体增塑剂，属于新开发体系）
高聚合度PVC/普通PVC（改善加工，改善低温性能） 悬浮法PVC/PVC糊树脂（改聚合善物共加混的工应，用 改善发泡）
聚合物共混的应用
第三章 聚合物共混的应用
3.1 概述 3.2 通用塑料的共混改性 3.3 工程塑料的共混改性 3.4 橡胶的共混改性
聚合物共混的应用
３.１概 述
聚合物共混体系的选择：性能、价格、相容性、 加工等因素。
性能因素：性能互补、改善某一性能、引入特殊 性能；
价格因素：保持性能降低成本； 相容性因素：优先考虑相容体系； 加工因素：设备、操作环境等简易。
3.2.1.1 PVC/CPE共混体系
（1）用于PVC硬制品
（2）在PVC软制品中的 应用
（3）作为相容剂的应用
聚合物共混的应用
3.2.1.2 PVC/MBS共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.3 PVC/NBR共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.4 PVC/ACR共混体系
（1）用于加工流动改性剂的Байду номын сангаасCR （2）用作抗冲改性剂的ACR
聚合物共混的应用
共混体系 塑料体系 通用塑料体系 工程塑料体系 橡胶体系 橡/塑体系 橡/橡体系
塑料合金：具有较高性能的塑料共混体系 塑料结晶性是重要因素，因此有以是否结晶划分共混体系，
如：非晶工程塑料/非晶通用塑料、非晶工程塑料/结晶 通用塑料、结晶工程塑料/非晶通用塑料……
聚合物共混的应用
共聚PP
POE
100
100
18
100
25
缺口冲击强度
（23℃KJ/m2）
12.1 50.2 59.9
聚合物共混的应用
（3）PP/SBS共混体系
序号
配比（质量份数）
共聚PP
SBS
缺口冲击强度（KJ/m2）
23℃
-20℃
1
100
16.7
7.6
2
100
10
47.6
10.2
聚合物共混的应用
（4）PP的三元共混体系
３.２通用塑料的共混改性
聚合物共混的应用
抗冲击强度低，需增塑剂，热稳定差，加工流动差
• 3.2.1 聚氯乙烯PVC的共混改性 PVC/CPE（硬质用CPE增韧，软质用CPE提高耐侯性，PVC/CPE/PE用增容） PVC/MBS（增韧改善冲击和加工，提高透明） PVC/NBR（软制品增塑，硬制品增韧） PVC/ACR（改善加工性能用MMA-EA乳液共聚物，改善抗冲用BA交联弹性
聚合物共混的应用
3.3.1.2 PA/苯乙烯系共聚物共混体系
聚合物共混的应用
3.3.1.3 PA与其他聚合物的共混体系
聚合物共混的应用
熔体粘度高,流动性差,制造大型薄壁器件时,难以成型,切 成型后残余应力大,易开裂,耐磨性,耐溶剂性不好,价格高
3.2.2.1 PP/弹性体共混体系
（1）PP/EPDM共混体系
序号
1 2
配比（质量份数）
缺口冲击强度
共聚PP EPDM 纳米CaCO3 （23℃KJ/m2）
100
0
17.5
100
4
21.4
3 100
8
36.5
4 100
8
8
46.3
聚合物共混的应用
（2）PP/POE共混体系
序号
1 2 3
配比（质量份数）
聚合物共混的应用
3.2.3.6 LLDPE的共混改性
聚合物共混的应用
冲击性能差
• 3.2.4 聚苯乙烯PS的共混改性 PS/聚烯烃(PE,PP)
HIPS
HIPS/SBS
HIPS/PP
HIPS/PPO
聚合物共混的应用
3.2.4.1 PS/聚烯烃共混体系
聚合物共混的应用
3.2.4.2 高抗冲聚苯乙烯HIPS的制备
高负荷,高剪切发热,易于聚合发物共生混的熔应用体破裂等缺点)
3.2.3.1 HDPE/LDPE共混体系
聚合物共混的应用
3.2.3.2 PE/EVA共混体系
聚合物共混的应用
3.2.3.3 PE/CPE共混体系
聚合物共混的应用
3.2.3.4 PE/弹性体共混体系
聚合物共混的应用
3.2.3.5 PE/PA共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.5 PVC/EVA共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.6 PVC/ABS共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.7 PVC/TPU共混体系
聚合物共混的应用
3.2.1.8 不同品种的PVC共混
（1）高聚合度PVC与普通PVC共混 （2）悬浮法PVC与PVC糊树脂共混
PP/EPDM/SBS（有协同效应）
PP/CPE（提高缺口冲击，拉伸屈服下降）
PP/PA（冲击提高，刚性不变，耐热，耐磨，着色提高，需加增容剂PP-g-
MAH，EPR-g-MAH，SEBS-g-MAH等）
PP/PC（耐热，尺寸稳定） PP/EVA（加工，印刷性聚合能物共提混的高应用）
注：TAIC—三烯丙基异三聚氰酸酯
聚合物共混的应用
低温冲击性能不足，易脆裂，成型收缩率大，热变形温 度不高，耐磨性，染色性不够
• 3.2.2 聚丙烯PP的共混改性
PP/PE，LDPE（提高冲击强度（尤其低温），提高熔体流动，改善加工，
但需加相容剂TAIC等）
PP/弹性体(EPR,EPDM,SBS,SBR)（增韧）
PP/弹性体/PE （有协同效应）