第五章聚合物共混应用
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。
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聚合物共混改性原理及应用
聚合物共混改性原理及应用一．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.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 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（ A ） D ） B ）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C 温度D 外界作用条件9.影响聚合物的表面张力的相关因素不包括（ B ） A 温度 B 压强C 聚合物的物态D 聚合物的相对分子质量10.填充体系的界面作用机理不包括（ D ） A化学键机理 B表面浸润机理 C 酸碱作用机理 D增韧剂机理三．填空题（每空1分，共15分）1.聚合物共混包括物理共混、化学共混和物理化学共混。
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。
05-1第五章 聚合物共混改性
若Δ δ 很大，即δ ห้องสมุดไป่ตู้与δ 2相差较大，则在共混时，内聚 能密度高较大的分子链必然紧缩成团，致使内聚能密度 较小的分子链难以与它共混。
通常，对于非晶态聚合物，
<1
聚合物之间有一定的相容性。
对于结晶聚合物（其中有一个或多个为结晶）时， Δ δ 的估算就不太准确了。
如PE δ =8.0- 8.2；丁基橡胶 δ =7.9 ，相近，但相容性 不好。 ** *Δ δ 可估算非晶态聚合物共混体系的相容性。对于组分 中含有结晶聚合物时就不太准确。 通常，共混体系中，δ 值较高的组分倾向于成为分散相； δ 值较低的组分倾向于成为连续相。
2 三维溶度积参数
上述的δ 理论中仅考虑到分子间的色散力，因此只适 用于非极性聚合物共混体系。当分子间有极性作用或 能形成氢键时，则需要三维溶度积参数。
2 d 2 p
2 H
δ d 、δ p 、δ H 分别为色散力、偶极力、氢键对溶读积 参数的贡献。 （假定液体的蒸发能力为色散力、偶极力和氢键这三种 力贡献的总和。） 小结：三维溶度积参数的数据很少，其测定也很复杂。因 此，此公式实用性不强。
此外，PVC/CPE、PVC/NBR共混体系，当橡胶组分在10% 左右也会形成“海－海结构”。
形态小结
在相结构中有一个过渡过程： 随着橡胶组分的增加，橡胶相由分散相向连续相 转变。 一般情况下： R< 20%时，P为连续相，R为分散相。 “海—岛” 结构； R为30~40%时， P、 R为连续相。 “海—海” 结构； R > 60%时， R为连续相，P为分散相。“倒 海—岛”结构。 通常含量较多的组分为连续相； 含量较少的组分为分散相。
Small据分子的内聚能具有加和性提出用聚合物的结 构单元来估算δ 。 δ 与分子吸引常数的关系为： ρ ：聚合物的密度，g/cm3 ； M：聚合物链节的分子量， g； Gi ：聚合物链节的摩尔吸引常数 [cal0.5/cm3· ]，可 mol 以查表得到。 δ : cal0.5/cm3.5•mol
聚合物共混的方法
聚合物共混的方法
聚合物共混是指将不同种类的聚合物混合在一起，形成一种新的材料。
这种方法可以改变原有聚合物的性能，增加材料的应用领域。
以下是聚合物共混的几种方法：
1. 机械共混法：将两种或多种聚合物加入到混合机中，通过机
械力作用在短时间内混合均匀，形成混合物。
2. 溶液共混法：将不同种类的聚合物分别在其溶剂中溶解，然
后将两种或多种聚合物溶液混合，得到共混溶液。
之后，将共混溶液通过溶剂挥发或凝固法得到聚合物共混物。
3. 熔态共混法：将两种或多种聚合物加热至熔态状态，混合均
匀后冷却固化，形成聚合物共混物。
4. 压缩共混法：将两种或多种聚合物分别制成薄片或小块，放
置在一起，经过高温高压压缩，使聚合物间相互渗透形成聚合物共混物。
聚合物共混的方法因材料不同而异，但共同点是要达到混合均匀。
聚合物共混的优点是可以改善聚合物的性能，增加材料的使用范围。
但是，共混后的材料性能不如单一聚合物的优异性，需要根据实际需求进行选择。
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第五章 聚合物共混与复合材料
⑴干粉共混法
将两种或两种以上品种不同的细粉状高聚物在各种通用的 塑料混合设备中加以混合，形成均匀分散的粉状高聚物的方法， 塑料混合设备中加以混合，形成均匀分散的粉状高聚物的方法， 称为干粉共混法，用此种方法进行高聚物共混时， 称为干粉共混法，用此种方法进行高聚物共混时，也可同时加 入必要的各种塑料助剂。 入必要的各种塑料助剂。 经干粉混合所得高聚物共混料， 经干粉混合所得高聚物共混料 ， 在某些情况下可直接用于 压制、压延、注射或挤出成型，或经挤出造粒后再用于成型。 压制、压延、注射或挤出成型，或经挤出造粒后再用于成型。 优点：设备简单、操作容易。缺点： 优点：设备简单、操作容易。缺点：所用高聚物主要为粉 状，若原料颗粒大，则需粉碎，干粉混合时，高聚物料温低于 若原料颗粒大，则需粉碎，干粉混合时， 粘液温度，物料不易流动，混合分散效果较差，一般情况下， 粘液温度，物料不易流动，混合分散效果较差，一般情况下， 不宜单独使用此法。 不宜单独使用此法。
IPNs有分步型、同步型、 IPNs有分步型、同步型、互穿网络弹性体及 有分步型 胶乳-IPNs等不同类型 胶乳-IPNs等不同类型 分步型IPNs IPNs， （1）分步型IPNs，它是先合成交联的聚合物 再用含有引发剂和交联剂的单体2 1，再用含有引发剂和交联剂的单体2使之 溶胀，然后使单体2就地聚合交联而得。 溶胀，然后使单体2就地聚合交联而得。 同步型IPNs IPNs， （2）同步型IPNs，两种聚合物网络是同时生 其制备方法是， 成。其制备方法是，将两种单体混溶在一 起，使两者以互不干扰的方式各自聚合交 联。
⑵熔体共混法 熔体共混也叫熔融共混， 熔体共混也叫熔融共混，此法可将共混所用高聚物组分在 它们的粘流温度以上用混炼设备制取均匀的高聚物共熔体， 它们的粘流温度以上用混炼设备制取均匀的高聚物共熔体， 然后再冷却，粉碎或造粒的方法。 然后再冷却，粉碎或造粒的方法。 聚合物I 聚合物I 冷却—粉碎 粉状共混料 冷却 粉碎—粉状共混料 粉碎 —初混合 熔融共混 初混合—熔融共混 冷却—造粒 造粒—粒状共混料 初混合 熔融共混— 冷却 造粒 粒状共混料 聚合物II 聚合物II 直接成型
聚合物共混物
摘要：随着科技的发展，聚合物共混物作为一种新型材料，引起了广泛关注。
本文从聚合物共混物的定义、分类、制备方法、性能特点及应用领域等方面进行了综述，旨在为我国聚合物共混物的研究与应用提供参考。
一、引言聚合物共混物是指由两种或两种以上聚合物通过物理或化学方法混合而成的复合材料。
由于聚合物共混物具有优异的性能和广泛的应用前景，近年来在国内外得到了迅速发展。
本文将对聚合物共混物的相关研究进行综述，以期为我国聚合物共混物的研究与应用提供参考。
二、聚合物共混物的定义与分类1. 定义聚合物共混物是指将两种或两种以上聚合物通过物理或化学方法混合而成的复合材料。
在共混过程中，聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成具有一定结构特征的共混体系。
2. 分类（1）按相态分类：聚合物共混物可分为均相共混物、部分相容共混物和不相容共混物。
（2）按聚合物类型分类：聚合物共混物可分为聚烯烃共混物、聚酰胺共混物、聚酯共混物等。
三、聚合物共混物的制备方法1. 机械共混法机械共混法是最常用的聚合物共混方法，主要包括熔融共混、溶液共混和乳液共混等。
（1）熔融共混：将两种或两种以上聚合物在熔融状态下混合，利用高温和机械力使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
（2）溶液共混：将聚合物溶解在溶剂中，通过搅拌、混合等手段使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
（3）乳液共混：将聚合物分散在乳液中，通过搅拌、混合等手段使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
2. 化学共混法化学共混法是通过化学反应将两种或两种以上聚合物连接在一起，形成共混物。
主要包括共聚、交联、接枝等方法。
四、聚合物共混物的性能特点1. 改善力学性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的力学性能，如提高拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
2. 改善耐热性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的耐热性能，如提高熔点、热变形温度等。
3. 改善耐腐蚀性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的耐腐蚀性能，如提高耐酸、耐碱、耐溶剂等性能。
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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”时第五，章聚P合V物C共/混M应用BS可获得最佳的增韧改性效 果和较高的透光性能。
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
PE三缺、点：PE软改化性点低，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。
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；
第五章聚合物共混应用
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
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
物性
高性能化
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 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
聚
耐久性 耐热性、耐寒性、耐萃取与迁移性、耐油性、耐水性、
第五章 聚合物共混的应用
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共混体系中第五也章聚可合以物共加混应入用适量增塑剂而制成半硬制 品，可用于制造汽车仪表板。
⑤PE/PA：提高阻隔性；
⑥LLDPE/LDPE：改善加工流动性,改善LLDPE在挤出切发热,易于发生熔体破裂等缺点。
第五章聚合物共混应用
第五章聚合物共混应用
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
第一节 概述 第二节 通用塑料的共混改 第三节 工程塑料的共混改 第四节 橡胶的共混改性
第五章聚合物共混应用
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。
第五章聚合物共混应用
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抗震性、超细纤维化、粘附与粘合性、生物体适合性、
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，取代液第五体章聚增合塑物共剂混应，用属于新开发体系； ⑧高聚合度PVC/普通PVC：改善加工，改善低温性能；
第五章聚合物共混应用
合
耐药品与溶剂性、耐候性、耐变色性、耐臭氧性、其他
物
合 金
流变性、收缩性、巴勒斯效应、表面组织、蠕变强
成型加工性 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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第一节 概述
• 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
第五章聚合物共混应用
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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
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。
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
①PA/聚烯烃弹性体 ②PA/PS ③PA/PET ④PA/PBT ⑤PA/PPO
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第五章聚合物共混应用
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。
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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
橡/塑体系 橡胶体系
橡/橡体系 共混体系
通用塑料体系 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……
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，印刷性第能五提章聚高合物。共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第五章聚合物共混应用
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。