34影响聚合物间相容性
聚合物相容性的表征和测定
聚合物相容性的表征和测定聚合物共混物是指两种或两种以上聚合物的混合物，正如合金一样，共混高聚物可以使材料得到单一的等聚物所不具有的性能，因此其合成具有很重要的意义。
聚合物之间的相容性是选择适宜共混方法的重要依据，也是决定共混物形态结构和性能的关键因素。
以下就聚合物之间相容性的基本特点，相容性的表征参数和测定方法进行简单的阐述。
从热力学角度来看，聚合物的相容性就是聚合物之间的相互溶解性，是指两种聚合物形成均相体系的能力。
若两种聚合物可以任意比例形成分子水平均匀的均相体系，则是完全相容；如硝基纤维素-聚丙烯酸的甲脂体系。
若是两种聚合物仅在一定的组成范围内才能形成稳定的均相体系，则是部分相容。
如部分相容性很小，则为不相容，如聚苯乙烯-聚丁二烯体系。
相容与否决定于混合物的混合过程中的自由能变化是否小于0。
即要求△G=△H-T△S<0.对于聚合物的混合，由于高分子的分子量很大，混合时熵的变化很小，而高分子-高分子混合过程一般都是吸热过程，即△H为正值，因此要满足△G<0是困难的。
△G往往是正的，因而绝大多数共混高聚物都不能达到分子水平的混合，或者是不相容的，形成非均相体系。
但共混高聚物在某一温度范围内能相容，像高分子溶液一样，有溶解度曲线，具有最高临界相容温度(UCST)和最低临界相容温度(LCST),这与小分子共存体系存在最低沸点和最高沸点类似。
大部分聚合物共混体系具有最低临界相容温度，这是聚合物之间相容性的一个重要特点。
还应指出，聚合物之间的相容性还与分子量的分布有关。
一般，平均分子量越大，聚合物之间的相容性就越小。
以上定性地描述了影响相容性的一些因素，那么在实际中如何判断聚合物之间的相容性呢？最常用的判据是溶度参数和Huggins-Flory相互作用参数。
聚合物合金作为一种多组分复合体，各组分间的相容性以及如何改善组分间的相容性是聚合物合金研究的重点内容，众所周知，大多数聚合物之间是不相容或部分相容的，聚合物合金是多相结构体系，多相结构体系中，相形态结构和界面性质在某种程度上反映了合金中各组分间的相容性程度，而相容性好坏与合金性能有着密切关系。
聚合物合金相容性的预测和表征
[ ∀ ] m 判 据 为: 定 义
id
[∀]m =
- [ ∀ ] m , 推算出 [ ∀ ] m = [ ∀1 ] w 1 + [ ∀ 2 ]w 2, 其中
[ ∀ ] m ex p、 [ ∀ ] m id、[ ∀ 1, 2 ] 分别为实验所测溶液、 理想混 合溶液 和聚合物组分溶液的特性粘 数 , w 1, 2为 两聚合 物组分 的质量 分数 , 将 [ ∀ ] m id 与 [ ∀ ] m ex p进 行比 较 , 若 [ ∀ ] m % 0 时 , 聚合 物分子 间 的 相 互 作 用 表 现 为 吸 引 , 两 种 聚 合 物 相 容 ; 若 [ ∀ ] m < 0 时 , 聚合物分 子间 的相 互 作用 表现 为排 斥 , 两种 聚合物不相容。朱思君等 [ 3] 采用 DSV 法预测 PESU /PESU C 体系为部分相容体系 , 实验结果与 混合焓变原则预测结果相 同。 2. 4 显微镜法 相差显微镜原理是使光 的直射 振动对 衍射 振动周 相移 动 % /2, 将物体内微小的 周相差 转变为 相的 亮度差 , 因 而使 透明物体的可见度大为改善 [ 19] , 分辨 率可达 1 &m。 只要两 相的折光指数存在微小 差异就可 以观察 到不相 容体系 的分 离形态。电子显微镜法主要指 透射电 镜 ( TEM ) 法和 扫描电 镜 ( SEM ) 法 , TEM 的分辨 率小于 10 nm, 配 以适 当的染 色技 术 , 可成为观察相区尺寸、 形状和相界面最直观的方法。 2. 5 红外光谱 ( I R) 法 相容性很好的合金体 系的 IR 谱图 会偏 离单 组分 IR 谱 图的平均值。因为不同聚合物之间存在较强的相互作用 , 导 致有关基团的 红外 吸收 谱带 发生 移动 或峰 形不 对称 加 宽。 但不能从其偏离程度相应地预测其相容程度 , 所以这种方法 只可以定性研究聚合物间的相容 性。 IR 法可 以发现 聚合物 合金中氢 键 的 存 在 , 进 而表 征 相 容 性 [ 20] 。 Chung T aishung 等 [ 21] 利 用 FT I R 测 定 了 纯 PA 膜 和 聚苯 并 咪 唑 ( PBI ) /PA ( 80 /20) 膜中羰 基的 伸缩 振 动 , 发现 共 混膜 的波 峰 从 1 471 c m - 1移至 1 730 cm - 1, 这种迁移表明在共混膜中存在 着分子 间氢键的相互作 用 , 同 时共 混体 系的 热分 析和 力学 分 析表 明 , 此体系为相容体系。 使用 I R 法还可以表 征互穿 网络、 反应 增容 等聚合 物共 混技术中新基团或价键的生成 , 进 而表征聚合物合金的相容 性。 Chen Y ing zi等 [ 22] 用超声波处理 PP / ( 乙烯 /丙烯 /二 烯 ) 共聚物 ( EPDM ) , FT IR 分析表明 , 721 c m - 1 处为 [ CH 2 ] n ( n% 4) 的吸收峰 , 从而表征了 EPD M 原位接 枝到 PP 分子 链上所 起的增容剂作用 , 使 相容性 增加 ; DSC 分 析也表 明 EPDM 与 基体 PP 的相容性增加。 2. 6 其它表征方法 除了以 上 方 法 外 , 超 声 波 技 术 [ 18, 23] 、 小 角中子 散射 ( SAN S) [ 24] 法、X 射 线 衍 射 [ 25- 26] 法、核 磁 共 振 ( NM R ) 法 [ 27- 29] 等也可用于聚合 物合金相容性的表征。超声波技术 是通过测量超声波速度 及聚合物 合金对 超声波 的吸收 系数
选择合适的相容剂或其他解决办法
聚合物共混物的相容性原则聚合物组分之间的共混改性，为达到改善性能的相应效果，往往需要加入相容体系。
一般来说，不同聚合物组分之间的共混需要的是相适应的相容性，从而制得相相之间结合力较强的多相结构的共混物。
了解与应用共混物体系之间的更好相容性，应考虑如下几个原则。
（1）溶解度参数相近原则聚合物之间的共混过程，实际上是分子链间相互扩散的过程，并受分子链之间作用的制约。
分子链间相互作用的大小，可以用溶解度参数来表示。
溶解度参数的符号为δ，其数值为单位体积内聚能密度的平方根。
不同组分之间的相容性好坏，也可以用溶解度参数δ之差来衡量，即δ越接近，其相容性越好。
如两种聚合物溶解度参数相近，其差值通常要＜0.2，而两种聚合物溶解度参数之差＞0.5时，不能以任意比例相容。
例如：PVC/NBR共混体系，PVC的溶解度参数δA为9.4～9.7，而NBR的溶解度参数δB为9.3～9.5，所以PVC与NBR 相容性良好；又如PS/PB共混体系，他们的溶解度参数之差＞0.7，所以两者的相容性差。
PVC与PS的溶解度参数之差＞1，所以两者基本不相容。
（2）极性相近原则聚合物之间共混体系的极性越相近，其相容性越好，即极性组分与极性组分、非极性组分与非极性组分都具有良好的相容性。
例如：PVC/EVA、PVC/NBR、PVC/ABS之间极性相近，所以其相容性好。
在考虑共混改性配方设计时，要了解聚合物之间相容性的基本原则：极性/极性≥非极性/非极性≥极性/非极性。
极性组分与非极性组分之间一般不相容，例如：PVC/PC、PVC/PS、PC/PS等。
极性相近原则也有些例外，例如：PVC/氯丁橡胶(CR)共混体系，其极性相近，但不相容；而PPO/PS两种极性不同的组分，相容性反而很好。
（3）结构相近原则聚合物共混体系中各组分的结构相似，则相容性就好，即两聚合物的结构越接近，其相容性越好。
所谓结构相近，是指各组分分子链中含有相同或相近的结构单元，例如：PA6与PA66分子链中都含有—CH2—、—CO—NH—，故有较好的相容性。
聚合物之间的相容性
= 0 决定。
•（4）对大多数低分子二元体系，温度升高时， 不稳定区消失，二拐点重合，在临界点处：
3 Gm • = 0 3 x2 • 相互平衡共存的两相相互重合而形成均相的重合点称为临界点，与 临界点相对应的温度成为临界温度，相应的组成称为临界组成。
2.1.2 聚合物-聚合物二元体系相图
图2-2 所示情况比较复杂。 当组成在A1P’或A2P’’范围内， 均相是热力学稳定状态。 在P点，对分离为相邻组成的 两相来说，是热力学稳定的。 但对分离为组成分别是P’及P’’ 的两相来说，是热力学不稳定 的。称为介稳状态。 当组成在Gm曲线两拐点之间 时，均相状态是绝对不稳定的， 会自发地分为相互平衡的两个 相。
•对二元体系，稳定性判据可总结为以下几点： •（1）若 0, 即Gm-组成曲线是上凹的组成 范围内，均相状态是热力学稳定的或介稳定的。 •（2）若 0，即Gm-组成曲线是上凸的组 成范围内，均相状态是热力学不稳定的。
2 Gm •（3）上述两组成的边界条件由 2 x2 2 Gm 2 x2 2 Gm 2 x2
最高临界相容温度（UCST）:超过此温度，体系完全相容，低于 此温度，为部分相容。 最低临界相容温度（LCST）:低于此温度，体系完全相容，高于 此温度，为部分相容。
部分相容二元聚合物体系的 Gm-组成曲线与温度常存 在复杂关系：
（1）表现为最高临界相容 温度（UCST）行为。
（2）表现为最低临界相容 温度（LCST）行为。
大多数聚合物之间在热力学上是不相容或只有部分相容。
1972年 Krause公布了342对聚合物，其中只有33对完全相容，46对部分相 容，其余都是不相容的。
第二章——聚合物-聚合物体系相容性的热力学
△G/RT=V/ VR[(VR/V）nAlnφA +（VR/V）nBlnφB+ （VR/V）χ nAxAφB ] =V / VR [(φA/xA）lnφA+（φB/xB）lnφB+χ φAφB]-------(2)
低分子化合物可根据蒸发热测定溶解度参数，聚合物不能 蒸发，不能通过测定蒸发热直接测定其溶解度参数
1/2[A-A]+1/2[B-B] W [A-B]
溶解过程能量变化：
W＝ε
ε
AB-0.5ε AA-0.5ε BB---(1)
为负值， （1）式可写为：
AA、ε BB 、ε AB
分别为A-A,B-B,A-B对的作用能，因为都
2 G 0 2 A
G 0 2 B
2
临界条件，即两相开始出现的条件，也就是拐点出现的 条件，为二阶和三阶导数，均为0。 对下式求三阶导数：△G=RT[nAlnφA+nBlnφB+χ nAφB]
得到临界条件下的相互作用参数： χc=0.5[1/xA0.5 ＋1/xB0.5]2------(1) 当χ>χc时，体系便不能在整个浓度范围内保持均相，即A 和B是不相容的，只有χ<χc时（△H足够小），才为均 相（热力学相容体系）。 简化：特殊情况： xA＝xB ＝ x， （1）式可简化为： χc=0.5[1/xA0.5 ＋1/xB0.5]2 ＝2/x----(2)
当XA=XB=100，此时χc =0.02。实际上临界值XC更小。 对于一般的聚合物对， χ均高于此临界值χc ，所以大 多数的高分子聚合物对均不能形成均相体系。 对于给定的聚合物—聚合物体系，在一定温度下，相 互作用参数χ为常数。可利用上述（2）式来讨论由均相 过渡到多相的分子量。式中的xc就相当于临界链节数， 也可视为临界聚合物度。
第二章 聚合物之间的相容性
具有最高临界相容温度的例子有：天然橡胶 丁苯橡胶 聚异丁烯-聚二甲基硅氧烷 丁苯橡胶、 聚二甲基硅氧烷、 具有最高临界相容温度的例子有：天然橡胶-丁苯橡胶、聚异丁烯 聚二甲基硅氧烷、 聚苯乙烯-聚异戊二烯 聚氧化乙烯-聚氧化丙烯等 聚异戊二烯、 聚氧化丙烯等。 聚苯乙烯 聚异戊二烯、聚氧化乙烯 聚氧化丙烯等。 具有最低临界相容温度的例子有：聚苯乙烯 聚乙烯甲基醚 聚己内酯-苯乙烯 聚乙烯甲基醚、 苯乙烯-丙烯腈 具有最低临界相容温度的例子有：聚苯乙烯-聚乙烯甲基醚、聚己内酯 苯乙烯 丙烯腈 共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯 丙烯腈共聚物等。 苯乙烯-丙烯腈共聚物等 共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯 丙烯腈共聚物等。 同时具有LCST和UCST的例子有：聚甲基丙烯酸甲酯 氯化聚乙烯以及聚苯乙烯 聚苯 和 的例子有： 氯化聚乙烯以及聚苯乙烯-聚苯 同时具有 的例子有 聚甲基丙烯酸甲酯-氯化聚乙烯以及聚苯乙烯 醚（PS/PPO）等。 ）
2.1 聚合物之间相容性的基本特点 溶液热力学回顾： 溶液热力学回顾：
设有X 摩尔的纯组分1和 设有 1摩尔的纯组分 和 X2摩尔的纯组分 ，两者 摩尔的纯组分2， 混合后正好形成一摩尔的 溶液。如右图所示： 溶液。如右图所示： 混合自由焓为： 混合自由焓为： ∆G = X1∆µ1 + X2 ∆µ2
【精选】第2章聚合物之间的相容性
◆
均相共混体系的判据：该共混高聚物只有一个玻璃化转变 温度(Tg) 在实际的共混体系中，能够实现热力学相容的体系是很
注意：
少的。
6
②工艺相容性(广义的相容性)
与热力学相容性有着重要区别的，还有另一个相容性 (compatibility)概念，这就是从实用角度提出的相容性念。 这个从实用角度提出的相容性概念，是指共混物各组分之间 彼此相互容纳的能力。这一相容性概念表示了共混组分在共
﹡可以看出，“部分相容”是一个很宽泛的概念，它在两相体
系的范畴之内，涵盖了不同程度的相容性。
﹡对部分相容体系(两相体系)，相容性的优劣具体地体现在界
面结合的程度、实施共混的难易，以及共混组分的分散相粒 径等诸多方面。其中，分散相的粒径也可作为相容性的一个 判据。在其它共混条件相同时，分散相粒径较小的共混体系， 相容性较好。
高分子材料改性
高分子材料改性
——第2章聚合物之间的相容性 ——第2章 聚合物之间的相容性
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本章要点
• 聚合物之间的相容性是选择适宜共混方法的重要 依据，也是决定共混物形态结构和性能的关键因 素。 • 因此，了解聚合物之间的相容性并为改善共混物 的相容性提供依据，已成为研制共混材料的关键 环节之一。
在外观上是均匀的（肉眼或光学显微镜观察不到 两相的存在）； 呈现微观的相分离（电子显微镜可以观察到两相 结构的存在）； 材料此时具有两个Tg，两相均具有各自的独立性
15
Uncompatibilized blends
Compatibilized blends
4
2.1.2聚合物共混物相容性概念
聚合物之间的相容性就是聚合物之间的相互溶解性，是指 两种聚合物形成均相体系的能力。 (1)热力学相容性与工艺相容性 ①热力学相容性 • 热力学相容性：是从热力学的角度来探讨聚合物之间的相 容性。亦可称为互溶性或溶解性(solubility)。 • 热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系，是达到了 分子程度混合的均相共混物。
聚合物改性考试考试试题题
、名称解释 20分合物共混改性：：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。
逆转：：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。
在相逆转的组成范围内，常两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。
塑性塑料：：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。
容作用：：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。
改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。
单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及相结合情况的不同而表现为多种形式。
相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。
有时也称为两相共连，包括层状结构和互锁结构。
互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。
、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST相图。
15分：分为热力学相容性和工艺相容性两类。
力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。
艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。
图略、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度；界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度；界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。
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对于共混改性塑料，为了获得优良的性能，尤 其是优良的力学性能，参与共混的聚合物的分子 量一般都比较大。 所以，共混改性塑料组分间的相容性大多数都 不太好。/
3.4.2异种聚合物大分子间的相互作用
¨ 如果两组分聚合物大分子间只是通常的范德华 力相互作用，ΔHM均大于零，
¨ 混合熵总不能克服混合焓，满足不了ΔFM＜0 的热力学条件，组分聚合物间是不相容的.
¨ (2)离子间相互作用导致的相容
¨ 具有相反离子电荷的两种高分子间形成盐或络 合物可导致两者间的相容。
¨ 离子间的相互作用在温度相当高时松弛，使共 混物可方便地成型加工；温度低时相互作用增 强，使共混物有很高的力学强度。
¨ 其中一个经典的例子是PS的磺酸盐与聚三甲卞 胺苯乙烯间的相互作用:
¨ 由于共混物形成了一种络合物，与均聚物相比， 在一些溶剂中的溶解性能及力学性能等都发生 了很大的变化。/
(5)酯交换反应和共混体系的相容性
¨ 聚酯主要品种有: ¨ 半刚性的芳香聚酯，如PET、PBT、PC等； ¨ 有不饱和聚酯； ¨ 有共聚酯，如PEN—co—PET等； ¨ 有可生物降解的聚酯，如聚β-羟基丁酸酯
(PHB)等。 ¨ 由于不同种类聚酯结构上的差异，性能的差别
也很大，有些品种聚酯的性能显示出互补性。 /
¨ 在相同共混条件下，有的共混物发生酯交换， 有的不发生酯交换，主要取决于参与共混的 聚酯的结构因素。/
¨ 例如：PET/PPHB共混体系， ¨ 由于其一，PPHB的酯基部分与PC一样是酚羟基
形成的； ¨ 其二，PPHB分子链刚性大，其超分子结构是两
条分子链反向扭成麻花式的，空间位阻效应大， ¨ 所以二者的酯交换反应是非常困难的，甚至可以
(1)氢键导致相容的体系
¨ 在导致相容的几种类型的特殊相互作用中，氢 键是最主要的一种。
¨ 异种高分子间要形成氢键，必须有一种是质子 给予体，另一种是质子接受体，才能形成如下 所示的氢键结合：
❖其中，X、Y都是电负性强、半径较小的原子。/
¨ 在已有的聚合物中，有些就是质子给体，有些 就是质子受体，二者共混，在合适的工艺条件
¨ (1) 最高临界相容温度(UCST)行为,如图 (a) 。 ¨ (2) 最低临界相容温度(LCST)行为,如图 (b) 。
¨ (3)同时存在(UCST)和(LCST),分别如图(c)和(d) 。
¨ (4) 多重(UCST)和(LCST)的行为，如图(e) 。
¨ 一种共混体系的UCST或者是LCST与参与共混 的聚合物的分子量有关：
3.5.共混改性物的增容技术
对于结构和性能相差较大的两种聚合物共混，若采 用适宜的增容技术，往往可以制备出具有优异性能 的共混改性塑料。/
3.5.1 增容剂类型及增容作用
n 增容剂----不相容的共混物体系中，由于一种第 三组分的存在，使共混物的力学相容性显著改善， 该第三组分称为～。
3.5.1.1增容剂的类型
¨ 若是表现出UCST的，随分子量增大，UCST升 高；
¨ 若是表现出LCST的，随分子量增大，LCST降 低。
¨ 图3—10示出的是PS(Mn分别为2100和 700)/PI
¨ (Mn＝2700)共混体系UCST型相图；
¨ 图3—ll示出的是PVME(MW＝ 51500)/PS(MW在10000—200000)共混体 系LCST型相图。
¨ 其原因是双酚A型聚碳酸酯的空间位阻大，PC 与PET的酯基难碰到一起；另一原因可能是酚 羟基与醇羟基的活性不同。/
¨其 他 聚 酯 共 混 物 ， 如 P E N / P C 、 PET/PPHB(聚对羟基苯甲酸酯)、PET— co—PEN／PC、PET—co—PHB／PC、 PEN—co—PHB／PC等，
3.4.影响聚合物间 热力学相容性的因素
聚合物共混组 分间的相容性
取决于
参与共混的 聚合物性质
还与聚合物的分子量、 异种大分子间的特殊相互作用、 无规共聚物的组成、 高分子的聚集态结构、 共混物的组成、 溶剂、 温度等因素有关。/
性质 相近 有可 能相 容
3.4.1分子量
由式(3-7)给出的Xlc可以看出，参与共混的聚 合物的分子量越大，体系的Xlc值越小，越难于 满足Xl＜Xlc的条件。
¨ 若向PS中引入羟基，如制成如下结构的聚苯乙 烯：PS(OH)
¨ 当PS(OH)中有0.8％(摩尔)的—OH被引入时，分 散相尺寸明显减小；
¨ 当—OH含量增至1.2％(摩尔)时，体系形成了紧 密交错的相结构，相畴尺寸仅几十纳米，如图。
若—OH含量 达到1.9％(摩 尔)时，共混物 在透射电镜上 已观察不出多 相图像，成了 完全相容的体 系。/
¨ 冯汉桥等研究了热固性聚酰亚胺/热塑性聚酰 亚胺(PMR—15/PI)共混物的相容性和结晶行 为，
¨ 发现共混体系的相容性与两组分的分子链中 二酐“长度”有关：两组分二酐“长度”相 近时，有利于两组分间电荷转移相互作用的 形成，从而相容；
¨ 当两组分的二酐“长度”相差增大时，共混 物将由相容变为半相容。
下，一般可形成相容的共混体系./
¨ 以含酯基的聚合物和含氯的聚合物共混为例。
¨ 含酯基的聚合物有两大类：
¨ 一类是酯基在侧链上的， ¨ 一类是酯基在主链上的。
幻灯片 35
¨ 对于第一类的，典型的代表是聚甲基丙烯酸酯 及聚丙烯酸酯这两个系列，它们的特性以侧基 中亚甲基数与酯基数之比表示。/
¨ 含氯的聚合物包括PVC、CPE(氯化聚乙烯)、 CPVC(氯化聚氯乙烯)、VC—co—VCD(氯乙烯 与偏二氯乙烯共聚物)等，
¨ 形成不相容共混物的溶剂均有较高的ΔX值。
¨ 选用的溶剂对两种聚合物均为良溶剂，且两种 聚合物的溶解能力相近时，两种聚合物具有好 的相容性。
¨ 溶剂对共混物中聚合物间相容性的影响还与聚 合物的性质、分子量及共混物的组成、温度等 密切相关。
¨ 如果两种聚合物性质相差较大，异种大分子间 又无特殊相互作用，一方面是难于选择共同的 溶剂；另一方面，即使有共同的溶剂，也难以 形成均相共混物。
¨ 另一例子是PVC与NBR共混体系：AN含量为 20％左右的NBR与PVC的共混物是半相容体 系，而AN含量为40％左右的NBR与PVC共混 则是完全相容的体系。/
3.4.4 共混物的组成
相容性与共混物组成密切相关， 其规律---两种聚合物含量相差较大时，利于相容； 等量或接近等量共混时相容性不好，要发生相分 离。
¨ 即使大分子结构十分相似的聚合物间，如聚苯 乙烯和聚α—甲基苯乙烯、聚异戊二烯和聚丁 二烯等，都不能形成完全相容的体系。/
¨ 如果异种聚合物大分子间有特殊相互作用： 包括:分子间形成氢键、 强的偶极—偶极作用、 离子—偶极作用、 离子-离子作用、 电荷转移络合作用、 酸碱作用等，
混合时便产生负的ΔHM，可以满足ΔFM＜0或 Xl＜Xlc的条件，就能形成相容的共混领域，聚酯共 混改性的研究在国内外都很活跃，尤其是不同 聚酯的共混，有些品种已产业化，如PC/PBT、 PC/PET、PBT/PET等。
¨ 不同聚酯共混，有一个引人注目的问题：在熔 融共混的加工条件下分子间的酯交换。
¨ 其中更令人感兴趣的是哪些聚酯熔融共混可以 发生酯交换反应，哪些不能发生。/
¨ PET与PBT熔融共混易发生酯交换反应，尤其 是一种聚酯的质量分数低于20％时，混熔 30min便难用热分析法检出纯组分的特征熔点， 表明共混物已从共混状态变为无规共聚酯。
¨ PBT与PC熔融共混，许多研究也都明确认为能 发生酯交换反应。/
¨ PET与PC(双酚A型)的共混物，有些研究的结 论是能发生酯交换反应，有些结论是酯交换较 困难，甚至被认为不进行酯交换，
共混物的组 成与相容性 的关系
紧密联系
共混组分分 子量对相容 性的影响
¨ 例如:PS和与其结构十分类似的聚α—甲基苯乙烯 (Pα—MS) 共混物，相容性与共混物组成、组分分子 量的关系如图所示。
¨ 体系的总组成处于曲线内区域时，为两相体系。
PS含量在约20％-70％范围内时 发生相分离，
在此组成范围外，二者具有热 力学相容性，形成均相。
3.4.6 温度
❖Xl与温度有关： ❖随着T升高，Xl变小，有利于热力学相容。
温度 影响 不同聚合物熔体粘度的程度不同
实际混容性
共混的聚合物的粘度比
¨ 若参与共混的聚合物间有可能发生化学反应， ¨ 温度通过影响化学反应能否发生或进行的程度
影响聚合物间的相容性。/
¨ 对于部分相容的共混改性塑料，混合自由能-组成曲 线与温度常存在复杂的关系。归纳起来有以下几种 类型。
¨ 有人曾研究过(聚醚砜)PES-130、PES—160、 PES—185三种多元共聚酯分别与EPDM、 SBS溶液共混，
¨ 由于多元共聚酯与EPDM、SBS的性质相差甚 远，虽然用一氯代苯在125℃左右分别将多元 共聚酯、EPDM及SBS都溶解了，
¨ 但难以形成分子级相互均匀分散的溶液，浇铸 出的共混物膜宏观上就呈多相的。/
¨ 其特性以含氯量表示，见表3—2。
¨ 聚甲基丙烯酸酯系列与几 种含氯聚合物分别制得的 二元共混物的相容性的结 果如图3—6所示。
¨ 可以看出，只有参与共混 的含氯聚合物的含氯量和 聚甲基丙烯酸酯的酯基含 量分别在一定范围内时才 能形成相容的共混物。
氯含量过低的CPE与几种聚甲基丙烯酸酯聚合物均不能 形成相容共混物；
酯基含量少的PLMA与几种含氯聚合物不能形成相容的 共混物，即使是PHMA，也只能与含氯量达70％的VC— co—VCD相容./
¨ 这些情况的原因可能是异种大分子间未能建立 起足够强的相互作用。
¨ PMMA有些特殊，虽然酯基的含量最高，但不能 与CPE及两种CPVC相容，其原因有待探讨。/
¨ 人们不仅从已有的聚合物中寻找异种大分子间 能产生特殊相互作用组成相容的共混体系，