聚合物共混的方法
第二章 聚合物共混的基本概念

2.4 关于共混物形态的基本概念
共混物的形态与共混物的性能有密切关系, 而共混物的形态又受到共混工艺条件和共混 物组分配方的影响。于是,共混物的形态分 析就成了研究共混工艺条件、共混物组分配 方与共混物性能关系的重要中间环节。
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2.4.1 共混物形态的三种基本类型 • 共混物的形态可分为三种基本类型:其一是均 相体系;其二被称为“海-岛结构”,这是一种 两相体系,且一相为连续相,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;其三被称为“海-海结构”,也是两 相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。 • 也可将共混物的形态划分为均相体系和两相体 系,其中,两相体系又进一步划分为“海-岛结 构”与“海-海结构”。“海-岛结构”两相体 系也称为“单相连续体系”,“海-海结构”两 相体系则称为“两相连续体系”。
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• 在一些学术著作中,用溶混性(miscibility) 这一术语表示以具有均相材料性能(通常是 Tg)作为判据的相容性。具有溶混性的共混 物,是指可形成均相体系的共混物,其常用 的判据为共混物具有单一的玻璃化转变温度 (Tg)。在共混改性研究中,将Tg作为相容性 的判据已经是一个被普遍接受的概念了。
• 我们学习的重点是工业应用中常用的熔融 共混方法,而在熔融共混的产物中,更具 应用价值的通常是具有“海-岛结构”的两 相体系。因此,将主要介绍具有“海-岛结 构”的熔融共混法两相体系。
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2.4.2 聚合物共混物的形态学要素
(1)分散相和连续相的确定
(2)分散相的分散状况
总体均匀性和分散度。总体均匀性是指分散相颗粒在 连续相中分布的均匀程度,即分散相浓度的起伏大 小。分散度则是指分散相物料的破碎程度,可以用 分散相颗粒的平均粒径来表征。此外,分散相颗粒 的粒径分布,也是分散相分散状况的重要表征。
聚合物共混物

第七章 7.2 聚合物共混物的相容性
7.2.1基本概念 相容性是聚合物共混体系的最重要特性。共混过程实施的难易、共混物的形态与性能,都与共混组分之间的相容性 密切相关。聚合物的共混物的相容性(compatibility)起源于乳液体系各组分相容的概念,是指共混物各组分彼此相互 容纳、形成宏观均匀材料的能力。不同聚合物对之间相互容纳的能力,有着很大差别。聚合物之间的互溶性 (miscibility)亦称混溶性,与低分子物中溶解度(solubility)相对应,是指聚合物之间热力学上的相互溶解性。热力 学混溶性是指在任意比例时都能形成均相体系的能力。早期的共混理论研究发现,可以满足热力学相容的聚合物配对, 实际上相当少。此后,研究者不再局限于热力学相容体系,研究内容包括相分离行为和部分相容两相体系的相界面特性
第七章 7.3 聚合物共混物的形态结构
7.3 聚合物共混物的形态结构 聚合物共混物的形态结构也是决定其性能的最基本的因素之一。聚合物共混物的形态结构受一系列因素的影响,可 归纳成以下三种类型。 1. 热力学因素 2. 动力学因素 3. 流动场诱发的形态结构
第七章 7.3 聚合物共混物的形态结构
7.3.1 形态结构的基本类型 由两种聚合物构成的两相聚合物共混物,按照相的连续性可分成三种基本类型:单相连续结构,即一个相是连续的 而另一个相是分散的;两相互锁或交错结构;相互贯穿的两相连续结构。两组分聚合物形成的相结构,所涉及的基本原 则同样适用于多组分体系。 7.3.1.1 单相连续结构 7.3.1.2 两相互锁或交错结构 7.3.1.3 两相连续结构 7.3.1.4 结晶聚合物
第七章 7.3 聚合物共混物的形态结构
7.3.3 相容性对形态结构和性能的影响 在许多情况下,热力学互溶性是聚合物之间均匀混合的主要推动力。两种聚合物的互溶性越好就越容易相互扩散而 达到均匀的混合,过渡区也就宽广。相界面越模糊,相畴越小,两相之间的结合力也越大。有两种极端情况,其一是两 种聚合物完全不互溶,两种聚合物链段间相互扩散的倾向极小,相界面很明显,其结果是混容性较差,相之间结合力很 弱,共混物性能不好。为改进共混物的性能需采取适当的工艺措施,例如采取共聚-共混的方法或加入适当的增容剂。 第二种极端情况是两种聚合物完全互溶或互溶性极好,这时两种聚合物可完全相互溶解而成为均相体系或相畴极小的微 分散体系。这两种极端情况都不利于共混改性的目的(尤其指力学性能改性)。一般而言,我们所需要的是两种聚合物 有适中的互溶性,从而制得相畴大小适宜、相之间结合力较强的复相结构的共混产物。
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以上的聚合物混合在一起,以期望他们相互作用产生更好的性能,这是一种常见的聚合物材料开发方法。
聚合物共混的方法有很多种,本文将重点介绍以下几种。
物理共混法是将两种或以上的聚合物酱混合在一起,以形成一个均匀的混合物。
这种方法是将两种聚合物粉末或液体混合在一起,然后搅拌均匀,产生一种可塑性的混合物。
这种方法通常用于开发高性能塑料,如高强度的复合材料或具有耐磨性和抗化学腐蚀性的塑料。
此外,这种方法还可以用于制造各种形状的聚合物制品,如管道、板材、薄膜、容器等。
熔融共混法
界面反应共混法
界面反应共混法通常用于将不同性质的聚合物混合在一起,并产生新的化学反应。
这种方法通常使用前输入到聚合物中的密封剂或改性剂,以使聚合物之间在高温下发生反应从而产生一个新的混合物。
这种方法可以改善聚合物的化学稳定性、热稳定性和耐机械性能。
同时也可以产生其他特殊的性能,如增强吸音和吸水性能,增加材料的弹性和韧性等。
共沉淀法
共沉淀法可以制造具有均匀的成分和复杂形状的材料。
它是将两种或多种前输入到溶液中,并在特定条件下混合尽可能地加热,使它们产生一个反应,在这个反应中,产生一种新的混合物。
通过调整反应条件,可以控制成分和结构的变化,从而制造出各种新的聚合物材料。
总之,聚合物共混的方法种类繁多,各有不同的应用场景和优缺点。
在进行材料开发时,需要根据具体的要求来选择最适合的共混方法。
聚合物共混知识点总结

1.聚合物共混: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,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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.分散相的平衡粒径: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”。
7.高分子合金:(塑料合金)指含多种组分的聚合物均相或多相体系,常具有较高的力学性能,作工程塑料。
8.熔融共混:将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混(应用广泛)。
采用的设备-----密炼机、开炼机、挤出机等。
本方法最具有工业价值。
9.溶液共混:将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。
本方法主要用于基础研究领域10.乳液共混:将不同聚合物乳液共混方法。
本法可用于橡胶共混改性中;以乳液应用的产品可乳液共混改性等。
11.分散度:反映分散相物料的破碎程度;(分散相的平均粒径和分布表征)12.均一性:反映分散相分散的均匀程度(分散相浓度起伏大小,用统计法)13.相界面:连续相与分散相之间的交界面。
(界面结合好坏对共混物性能有重大影响)14. 所谓聚合物之间的相容性(Miscibility),从热力学角度而言,是指在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系,即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。
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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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。
第四章聚合物的共混改性

三.聚合物共混改性的主要方法
机械共混法 物理共混法 共混改性方法 化学共混法 IPN法 IPN法 溶液共混法 法
(1)机械共混法:将不同种类的聚合物通过混合或混炼设 机械共混法: 备进行机械混合制备聚合物共混物。 备进行机械混合制备聚合物共混物。 干粉共混和熔融共混
聚合物共混物的研究呈现出在共混过程中对材料的相 态进行控制的趋势,因为决定新材料性能的关键因素 态进行控制的趋势, 是共混物中的形态结构。 是共混物中的形态结构。 聚合物共混物的形态控制主要由热力学和动力学两方 面的因素决定。 面的因素决定。 作为热力学因素的聚合物共混物中各组分之间的相容 性是关键因素。 性是关键因素。 相容性是聚合物共混体系相行为研究的首要的基本问 相容性是聚合物共混体系相行为研究的首要的基本问 题,不同聚合物相容性的热力学原因是聚合物物理学 者探索的目标之一。 者探索的目标之一。
2.化学共混法 2.化学共混法 (1)共聚-共混法 共聚(2)IPN法:IPN是指两种或两种以上高分子链相互贯穿,相互 IPN法 IPN是指两种或两种以上高分子链相互贯穿, 是指两种或两种以上高分子链相互贯穿 缠结的混合体系。 缠结的混合体系。
特点:具有两个或多个交联网络形成微相分离结构, 特点:具有两个或多个交联网络形成微相分离结构,交联结构 可以是化学交联,也可以是物理交联, 可以是化学交联,也可以是物理交联,至少有一种聚合物是在 另一种聚合物存在下合成或交联的。 另一种聚合物存在下合成或交联的。
等粘度原则,这是一条流变学原则。 等粘度原则,这是一条流变学原则。指两相高分子熔体或溶 液粘度接近,易混合均匀混合。若粘度相差较大、易发生“ 液粘度接近,易混合均匀混合。若粘度相差较大、易发生“软 包硬” 或粒子迁移等流动分级现象,影响共混质量。 包硬”,或粒子迁移等流动分级现象,影响共混质量。 溶解度参数相近原则。这是一条热力学原则。 溶解度参数相近原则。这是一条热力学原则。两相高分子共 混不同于高分子溶液。两相共混的目的是取长补短, 混不同于高分子溶液。两相共混的目的是取长补短,升发新性 能,因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合,而希望各 因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合, 相保持各自的特性,一般要求达到微米级的多相结构即可,即 相保持各自的特性,一般要求达到微米级的多相结构即可, 所谓“宏观均相,微观非均相”的分相而又不分离的状态。 所谓“宏观均相,微观非均相”的分相而又不分离的状态。但 是,为了混合的稳定性,为了提高力学性能,要求两相颗粒界 为了混合的稳定性,为了提高力学性能, 面之间有一定的微小混溶层。溶解度参数相近有助于稳定混溶 面之间有一定的微小混溶层。 层的形成。 层的形成。
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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。