聚合物共混的应用
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
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。
聚合物共混改性
可以实现分子级别的混合，且乳液稳定性 好，易于储存和运输。
缺点
应用范围
破乳过程可能产生大量废水，对环境造成 污染。
适用于含有亲水性基团的聚合物之间的共混 。
其他共混方法
熔融插层法
利用插层剂将两种或多种聚合物在熔融状态下插入到彼此的分子链之间，形成共 混物。这种方法可以实现分子级别的混合，但需要选择合适的插层剂和反应条件 。
弯曲强度
衡量材料在弯曲过程中所 能承受的应力，反映聚合 物的刚性和抗弯曲能力。
冲击强度
衡量材料在冲击载荷下的 抵抗能力，反映聚合物的 韧性和抗冲击性。
热学性能表征
热稳定性
01
衡量聚合物在高温下的稳定性，通过热失重分析（TGA）等方
法进行评估。
玻璃化转变温度（Tg）
02
反映聚合物的热性质和相变行为，影响聚合物的使用温度和范
界面作用原理
界面张力
聚合物共混体系中，不同组分间的界 面张力影响共混效果，界面张力越小 ，共混效果越好。
界面增容
通过添加增容剂、采用特殊加工技术 等手段，增强聚合物共混体系的界面 相容性和稳定性。
界面相互作用
聚合物共混体系中，组分间可能产生 化学键合、物理缠结等相互作用，增 强界面结合力，提高共混效果。
分类
根据混合方式和相容性的不同，聚合物共混改性可 分为机械共混、溶液共混、乳液共混和熔融共混等 。
发展历程及现状
发展历程
聚合物共混改性的研究始于20世纪50年代，随着高分子科学 的发展，其理论和应用不断得到完善。目前，聚合物共混改 性已成为高分子材料科学领域的一个重要研究方向。
现状
随着科技的进步和需求的增长，聚合物共混改性的研究不断 深入，新型共混材料和改性技术不断涌现。同时，聚合物共 混改性的应用领域也在不断扩展，涉及到汽车、电子、医疗 、建筑等多个领域。
聚合物共混界面张力
聚合物共混界面张力全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：聚合物共混界面张力是指不同聚合物之间在界面处产生的张力。
在聚合物共混体系中，由于不同聚合物链的化学结构特殊性和相互作用的复杂性，会导致在它们的界面上存在一定的张力。
这种张力不仅会影响到聚合物共混体系的稳定性和热力学性质，还对其物理性质和加工性能产生影响。
在聚合物共混界面张力的研究中，主要考虑的是两种不同聚合物分子之间在界面处的相互作用。
聚合物链之间的相互作用，包括极性和非极性相互作用、氢键作用、范德华力等，都会对共混体系的界面张力产生影响。
通过研究聚合物共混界面张力，可以更深入地了解聚合物共混体系的结构和性质，为设计和合成具有特定性能的新型聚合物共混材料提供理论依据。
聚合物共混界面张力还会影响到共混体系的加工性能。
在制备过程中，如果不同聚合物之间的界面张力较大，会导致共混体系的流动性变差，使得加工过程变得困难，甚至导致共混材料的结构疏松，性能下降。
在实际生产过程中，需要通过调节不同聚合物之间的相互作用，减小界面张力，提高共混体系的加工性能。
聚合物共混界面张力是影响聚合物共混体系性能的重要因素之一。
通过深入研究聚合物共混界面张力，可以找到改善共混体系相容性和稳定性的途径，为设计和制备性能优良的新型聚合物共混材料提供技术支持。
【AD】第二篇示例：聚合物共混是指将两种或更多种不同化学成分的聚合物混合在一起，形成新的混合物。
在这个过程中，共混物中存在着不同种类的分子，它们之间存在着分子间相互作用力。
在聚合物共混中，混有的两种或多种聚合物之间存在着界面。
这个界面是聚合物共混物中的一个重要组成部分，决定着共混物的性质和性能。
而共混界面张力则是描述在共混界面上存在的相互作用力的一个重要物理量。
在聚合物共混界面中，通常存在着两种类型的相互作用力：一是相互吸引的力，另一种是相互排斥的力。
这两种力对共混物的性质和性能有着不同的影响。
相互吸引的力会使得共混物中的两种或多种聚合物相互靠拢，形成一种紧密的结合状态。
聚合物共混改性原理及应用
聚合物共混改性原理及应用```````201015014057一．名词解释(每题5分,共20分）1.聚合物共混答:共混改性包括物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类型。
其中，物理共混就是通常意义上的“混合”。
如果把聚合物共混的涵义限定在物理共混的范畴之内,则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.2。
分布混合和分散混合答：分布混合,又称分配混合。
是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的.分散混合是指既增加分散相空间分布的随机性，又减少分散相粒径，改变分散相粒径分布的工程。
分布混合和分散混合在实际的共混工程中是共生共存的，分布混合和分散混合的驱动力都是外界施加的作用力。
3.总体均匀性和分散度答：总体均匀性是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性，即分散相浓度的起伏大小。
分散度则是指分散相颗粒的破碎程度.对于总体均匀性，则采用数理统计的方法进行定量表征。
分散度则以分散相平均粒径来表征.4.分散相的平衡粒径答：在分散混合中，由于分散相大粒子更容易破碎，所以共混过程是分散相粒径自动均化的过程，这一自动均化的过程的结果，是使分散相例子达到一个最终的粒径。
即“平衡粒径”。
二．选择题（每题1。
5分，共15分）1.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能（ A )A.小于零B 大于零C 等于零D 不确定2.共混物形态的三种基本类型不包括（ D ）3. A。
均相体系4. B 海-岛结构5.C 海—-海结构6. D 共混体系3.影响熔融共混过程的因素不包括（B )A 聚合物两相体系的熔体黏度B 聚合物两相体系的表面张力C 聚合物两相体系的界面张力D 流动场的形式和强度4.共混物形态研究的主要内容不包括 ( D ）A 连续相和分散相祖分的确定B 两相体系的形貌C 相界面D 分散相的物理性能5.熔体黏度调节的方法不包括（ B）A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节6.聚合物共混物的使用性能影响要素不包括（ A ）A 结晶时间B 结晶温度C 结晶速度D 结晶共混物的结构形态7.影响热力学相容性的因素不包括（ B ）A 相对分子质量B 共混组分的性能C 温度D 聚集态结构8.共混物性能的影响因素不包括（ C ）A 各组分的性能与配比B 共混物的形态D 外界作用条件9。
共聚—共混法
共聚—共混法
共聚-共混法是一种在高分子化学中常用的合成方法，它结合了两种不同的聚合物来产生具有新性能的材料。
共聚-共混法的基本原理是将两种不同的单体分子在反应中混合，它们会发生共聚反应生成一种新的高分子，并在其中形成一些共轭结构。
在共聚-共混法中，一般将聚合物分别溶于相同的溶剂中，然后混合在一起进行共聚反应。
在反应过程中，两个聚合物分子的链段相互交织，使得形成的高分子具有更为复杂的结构。
这种方法可以产生一种具有新型结构和性能的高分子材料。
共聚-共混法的应用十分广泛。
它可以用于制备高强度、高韧性的纤维和膜材料、聚合物合金和复合材料等。
此外，该方法还可以用于制备具有特殊功能的高分子材料，例如电导性高分子和光电器件材料。
总之，共聚-共混法是一种十分重要的合成方法，它可以为高分子材料的开发提供新的可能性。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
①HDPE/LDPE：互补； ②PE/EVA：印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好； ③PE/CPE：提高印刷性； ④PE/弹性体(SBS,SIS,IIB)：柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能； ⑤PE/PA：提高阻隔性； ⑥LLDPE/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。
第五章 聚合物共混的应用
PA本身具有良好的阻隔性。为使PE/PA共混体系也具有 理想的阻隔性，PA应以片状结构分布于PE中。
第五章 聚合物共混的应用
四、PS改性
PS缺点：冲击性能差 ①PS/聚烯烃(PE,PP) ②HIPS ③HIPS/SBS ④HIPS/PP ⑤HIPS/PPO
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用
PP为结晶性 聚合物，生 成的球晶较 大，这是PP 易于产生裂 纹，冲击性 能较低的主 要原因。若 能使PP的晶 体细微化， 则可使冲击 性能得到提 高。
第五章 聚合物共混的应用 三、PE改性
PE缺点：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。
• 塑料合金：具有较高性能的塑料共混体系 • 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
第五章 聚合物共混的应用
橡/塑体系 橡胶体系 橡/橡体系 通用塑料体系
第五章 聚合物共混的应用 二、PP改性
PP缺点：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
①PP/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； ②PP/弹性体(EPR,EPDM,SBS,SBR)：增韧； ③PP/弹性体/PE ：有协同效应； ④PP/EPDM/SBS：有协同效应； ⑤PP/CPE：提高缺口冲击，拉伸屈服下降； ⑥PP/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； ⑦PP/PC：耐热，尺寸稳定； ⑧PP/EVA：加工，印刷性能提高。
结论：ACR抗冲改性剂出了能显著提高PVC抗冲性能外，对PVC的其 他力学性能影响不大。
ABS与PVC共混，可显著提高ABS的阻燃性能。 ABS/PVC共混 物适合于制造电器外壳及元件，可避免添加小分子阻燃剂造成 的性能劣化及主机逸出的缺点。
在PVC/ABS共混体系中也可以加入适量增塑剂而制成半硬制 品，可用于制造汽车仪表板。
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用 三、PET,PBT改性
缺点：PET结晶速度慢,不适于注射和挤出成型;PBT缺口 冲击强度低,高负荷下热变形温度低。 ①PET/PBT ②PET/PE ③PET/EVA ④PET/PP ⑤PET/弹性体 ⑥PBT/EVA
第五章 聚合物共混的应用
共混体系 塑料体系
工程塑料体系
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……
第五章 聚合物共混的应用
第二节 通用塑料的共混改性
通用塑料的缺点：抗冲击强度低，热稳定差，加工流动差
一、PVC改性
①PVC/CPE：硬质用CPE增韧，软质用CPE提高耐侯性，PVC/CPE/PE 用增容； ②PVC/MBS：增韧改善冲击和加工，提高透明度； ③PVC/NBR：软制品增塑，硬制品增韧； ④PVC/ACR：改善加工性能用MMA-EA乳液共聚物，改善抗冲用BA交 联弹性体为核，接枝MMA-EA为壳的“核-壳”结构共聚物 ⑤PVC/EVA ：软制品增塑，硬制品增韧； ⑥PVC/ABS：增韧，性能互补； ⑦PVC/TPU：增塑取代液体增塑剂，属于新开发体系； ⑧高聚合度PVC/普通PVC：改善加工，改善低温性能； ⑨悬浮法PVC/PVC糊树脂：改善加工，改善发泡。
第五章 聚合物共混的应用
掌握：
1、玻璃的组成及基本性质； 2、玻璃的分类；
3、建筑玻璃的品种及其特性；
4、玻璃光学装饰效果及设计手法。
返回
抗震性、超细纤维化、粘附与粘合性、生物体适合性、 功能性 多孔性高分子化、折射率变化、抗静电性、自润滑性、 可电镀性、亲水性、透明化、相容性、增塑性及折射 控制、其他 耐冲击性、耐环境应力龟裂性、高强度及高弹性模 量、阻燃性、耐电蚀性、耐弯曲与疲劳性、耐磨损 物性 高性能化 性、耐撕裂性、摩擦特性、透过特性、尺寸稳定性、 耐蠕变与应力缓和性、其他
第五章 聚合物共混的应用
图5-2 MBS在PVC/MBS体系中的形态
结论：通过调整聚合工艺，使MBS中SBR橡胶小球的粒径较小，而 MBS粒子的粒径在0.3~0.5μm，且MBS呈包含若干橡胶小球和塑料支 链的“簇状结构”时，PVC/MBS可获得最佳的增韧改性效果和较高 的透光性能。
第五章 聚合物共混的应用
聚 合 物 合 金
耐久性 耐热性、耐寒性、耐萃取与迁移性、耐油性、耐水性、
耐药品与溶剂性、耐候性、耐变色性、耐臭氧性、其他
成型加工性
流变性、收缩性、巴勒斯效应、表面组织、蠕变强 度、热熔融强度、吹塑成型性、粘结性、脱膜性、 结晶性、定向性、作业性、其他
经济性
增量、代用、省资源、循环利用、其他
第五章 聚合物共混的应用 第一节 概述
第三节 工程塑料共混改性
一、PA改性
PA缺点：吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足。
①PA/聚烯烃弹性体 ②PA/PS ③PA/PET ④PA/PBT ⑤PA/PPO
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用 二、PC改性
PC缺点：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。 ①PC/ABS ②PC/PET,PBT ③PC/PE ④PC/PS ⑤PC/PMMA ⑥PC/TPU