聚合物共混物第六章
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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。
聚合物共混原理聚合物共混物的形态学课件
聚合物共混原理聚合物共混物的形
2
态学课件
1、非晶－非晶聚合物共混体系
1.1 单相连续的形态结构
单相连续的形态结构是指，构成聚合物共混物 的两个相或者多个相只有一个相连续。称之为 连续介质或者基体。其它的相分散于基体中， 称为分散相。
连续介质＋分散相
聚合物共混原理聚合物共混物的形
3
态学课件
从分散相结构特征来看，可分为以下三种情况：
根据润湿－接触理论，粘合强度主要取决于界面张力， 张力越小，则粘合强度越大。根据扩散理论，粘合强度 主要取决于两种聚合物之间的热力学混溶性。混溶性越 大，粘合强度越高。这两种理论之间存在内在联系，是 统一的。
聚合物共混原理聚合物共混物的形
10
态学课件
两种组分都形成三维空间连续的 形态结构。典型的例子是互穿网 络聚合物（IPN）。
如图所示。注意，互穿网络聚合 物不是分子级别的的相互贯穿， 而是分子微小聚集体相互贯穿。 两组分的相容性和交联度越大， 相互贯穿网络聚合物两相结构的 相畴就越小。
白色部分为PS
聚合物共混原理聚合物共混物的形
4
态学课件
③分散相形状、大小不规则，分散相包容了大量连续相成分. 分散相成香肠状结构、胞状结构、蜂窝状结构。
如由接枝共聚共混法生产的ABS，HIPS.
聚合物共混原理聚合物共混物的形
5
态学课件
例 如 ： 通 过 熔 融 共 混 法 制 备 了 苯 乙 烯 - 马 来 酸 酐 共 聚 物 (SMA) 增 容 的 尼 龙 6(Nylon-6)/ABS共混物。研究了SMA增容的Nylon-6/ABS共混物的相形态与 性能.发现在Nylon-6/ABS共混体系中,分散相易聚集,相界面清晰,断裂面光 滑,呈脆性断裂,相容性差。加入少量SMA后,共混物由共连续相结构转变为 典型的"海-岛"结构,分散相分布均匀,界面粘接程度增加,表明SMA对Nylon6/ABS体系有显著的增容效果－高分子学报，2007 / /5
聚合物共混物的相容性
三、Flory相互作用参数 4. LCST相图
χ12的温度依存性
相图
2021/7/30
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第二节 聚合物共混物相容热力学理论
度升高时
降低，为
UCST。即在高温域相容，
分子量越大UCST向高温侧
移动。
对放热系（引力系），
始终为负，即全温度域内相
容。
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第二节 聚合物共混物相容热力学理论
三、Flory相互作用参数 2. 的温度依存性和相图的关系
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温度T
组成
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第二节 聚合物共混物相容热力学理论
三、Flory相互作用参数 3. UCST相图
UCST——最高临界相容温度 （upper critical solution temperature）
PS/PB低聚物共混系。 曲温线度T有＞最T高C时点，(T与C)组，成当无体关系均的
不当会体分系相的，温故度TTC＜是临Tc界时温，度成。分 在曲线内的共混物都将分相。 临界温度随分子量增加向高温 域移动。
第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
典型的高分子二元共混物相图
一相 两相
两相 一相
两相 一相
两相
两相 一相
两相 一相
UCST+LCST:聚苯乙烯/聚苯醚、 聚甲基丙烯酸甲酯/氯化聚乙烯、UCST: 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2氯021化/7/3乙0 烯/聚氧化丙烯
H m RT12n12
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第二节 聚合物共混物相容热力学理论
二、Flory-Huggins模型
Gm RT n1 ln 1 n2 ln 2 12n12
聚合物共混
聚合物共混理论重点内容纲要绪论：第1章聚合物共混的3种基本作用及共混的优势。
第2章聚合物共混的基本概念1、共混改性的主要方法及应用。
2、共混物形态的3种基本类型；3、相容性的基本概念机判断依据：（1）热力学相容性（2）溶混性（3）广义相容性4、如何通过Tg判断，体系是完全相容体系、部分相容体系、还是完全不相容体系（结合实例灵活掌握）。
5、均相体系的判断方法。
第3章聚合物共混过程及其调控1、分布混合与分散混合的概念。
2、分散相颗粒分散过程的两种主要机理。
3、影响共混过程的5个主要因素是什么？4、依据“液滴模型”和“双小球模型”，对影响分散相变形与破碎的因素进行讨论。
5、分散相为什么会存在平衡粒径？6、层流混合模型及应用。
7、采用哪些方法，可以对聚合物熔体粘度进行调控？8、概念：（1）黏度相近原则（2）软包硬规律（3）等黏点第4章聚合物共混的微观形态1、共混物微观形态研究的重要性。
2、总体均相性与分散度的概念。
3、试述组分配比与熔体黏度对分散相、连续相形成的综合影响。
（图4-12）4、简述影响分散相粒径和粒子的形貌的因素。
5、试述影响第三组分在聚合物两相间分配的因素。
第5章共混物的相容热力学和相界面1、掌握图5-1共混体系相图的相关内容。
2、简述聚合物表面张力的影响因素。
3、共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系。
4、共混体系的相容剂有哪些类型？第6章聚合物共混物的性能1、影响共混物性能的因素主要有哪些方面？2、掌握银纹-剪切带理论及应用。
3、了解界面空洞化理论、橡胶粒子空洞化理论、逾渗理论的基本内容。
4、弹性体增韧塑料体系的结构形态对增韧效果的影响。
5、非弹性增韧与弹性体增韧的区别，以及非弹性体增韧的优势。
6、对于PVC等脆性基体，如何进行非弹性体增韧？综合题重点：1、共混物形态与共混物性能的关系；2、弹性体、非弹性体增韧塑料的体系的结构形态、机理、性能的综合分析。
3、聚合物的填充增强改性（重点在填料的表面改性及与体系的相容性），详情参见第八章8.3及8.4。
聚合物共混物的力学性质
φ m=
颗粒真实体积 颗粒实际占有体积
分散相为硬的情况
单相连续（分散相为软时）
1 At Bt2 P 1 = P 1 Bt 2
两相连续共混物
组分对称
IPN，半结晶聚合物的弹性模量，n为1/5；对于共混发生相逆转时下 式较合适
P n P1 1 P2 2
n n
log P 1 log P 1 2 log P 2
力学模型 都服从胡克定律前提下 并联模型（等形变） 串联模型（等应力）
WLF方程不适合多相共混物，因测定温度下， 两聚合物的移动因子不同。但测定温度下两聚 合物的模量差别很大，可近似符合。
6.3共混物的力学性质
力学性质表示手段 动态 静态 强度， 伸长率， 硬度， 模量， 韧性（冲击强度（落锤，摆锤；有无缺口；IZOD， CHARPY）；快速拉伸，）
韧性的表示方法
冲击强度（冲击破坏所耗功，理论上为快速拉伸实验中应 力-应变曲线下的面积） 应力-应变曲线下的面积 特征表面破裂能 破裂韧度
韧性提高方法
断裂伸长率变化小的情况下，提高拉伸 强度；例如玻纤增强聚酯 提高断裂伸长率， 如HIPS
注意：冲击是在高速条件下，试样形状、 尺寸不同，结果不同
CHAPTER 6. 聚合物共混物的力 学性质
2004年3月31日
本章主要内容
共混物性能与其纯组分性能之间的一般 关系 共混物的玻璃化转变及力学松弛（小变 形，近似线性） 共混物的力学强度（大变形） 橡胶增韧塑料机理 其他增韧机理
概述
共混物性能不仅与组分性能有关，且与 其形态结构相关。共混物性能与其组分 性能间关系决定于形态结构（相容性， 界面层，相的连续性，相的大小及形状） 组分性能与聚合物的一次（化学性质）， 二次（玻璃化转变），三次结构（聚集 态结构）密切相关。
06 第六章 转矩流变仪
第六章 转矩流变仪 6-1 概述
转矩流变仪是一种多功能、 积木式流变测量仪， 通过记录物料在混合过程中对转子或螺 杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化， 可研究物料在加工过程中的分散性能、 流动行为及 结构变化(交联、热稳定性等)，同时也可作为生产质量控制的有效手段。由于转矩流变仪与 实际生产设备(密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等)结构类似，且物料用量少，所以可 在实验室中模拟混炼、挤出等工艺过程，特别适宜于生产配方和工艺条件的优选。 转矩流变仪的基本结构可分为三部分： 微机控制系统， 用于实验参数的设置及实验结果 的显示；机电驱动系统，用于控制实验温度、转子速度、压力，并可记录温度、压力和转矩 随时间的变化；可更换的实验部件，一般根据需要配备密闭式混合器或螺杆挤出器。 密闭式混合器(图 6-1)相当于一个小型的密炼机，由一个“∞”字型的可拆卸混合室和 一对以不同转速、相向旋转的转子组成。在混合室内，转子相向旋转，对物料施加剪切，使 物料在混合室内被强制混合；两个转子的速度不同，在其间隙中发生分散性混合。
∆E -1 T + n ln N R
(6-3)
显然，根据系统自动记录的转矩 M、温度 T 和转速 N，利用多元回归分析可得到∆E 和 n、 K′。但困难在于常数 K、C1、C2 无法确定。 6-2.2 温度补偿转矩 物料在混炼过程中，由于摩擦生热导致物料温度随时间延长而升高。对高聚物而言，其 粘度随温度的升高而降低，导致转矩下降。因此，应当对温度效应进行补偿。通常可采用 Arrhenuius 公式获得温度补偿转矩：
转速 N 为常量，因此上式两边积分可得
EM =
(6-9)
其中 MT 为总转矩，可由系统自动积分得到。 定义比机械能为机械能与物料重量的比值：
ES =
转矩流变仪是一种多功能、 积木式流变测量仪， 通过记录物料在混合过程中对转子或螺 杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化， 可研究物料在加工过程中的分散性能、 流动行为及 结构变化(交联、热稳定性等)，同时也可作为生产质量控制的有效手段。由于转矩流变仪与 实际生产设备(密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等)结构类似，且物料用量少，所以可 在实验室中模拟混炼、挤出等工艺过程，特别适宜于生产配方和工艺条件的优选。 转矩流变仪的基本结构可分为三部分： 微机控制系统， 用于实验参数的设置及实验结果 的显示；机电驱动系统，用于控制实验温度、转子速度、压力，并可记录温度、压力和转矩 随时间的变化；可更换的实验部件，一般根据需要配备密闭式混合器或螺杆挤出器。 密闭式混合器(图 6-1)相当于一个小型的密炼机，由一个“∞”字型的可拆卸混合室和 一对以不同转速、相向旋转的转子组成。在混合室内，转子相向旋转，对物料施加剪切，使 物料在混合室内被强制混合；两个转子的速度不同，在其间隙中发生分散性混合。
∆E -1 T + n ln N R
(6-3)
显然，根据系统自动记录的转矩 M、温度 T 和转速 N，利用多元回归分析可得到∆E 和 n、 K′。但困难在于常数 K、C1、C2 无法确定。 6-2.2 温度补偿转矩 物料在混炼过程中，由于摩擦生热导致物料温度随时间延长而升高。对高聚物而言，其 粘度随温度的升高而降低，导致转矩下降。因此，应当对温度效应进行补偿。通常可采用 Arrhenuius 公式获得温度补偿转矩：
转速 N 为常量，因此上式两边积分可得
EM =
(6-9)
其中 MT 为总转矩，可由系统自动积分得到。 定义比机械能为机械能与物料重量的比值：
ES =
聚合物共混物第六章
四、以聚苯乙烯为基共混物
抗冲聚苯乙烯
PS/SBR ，PS/SBR/SBS ，PS/EPR ，
PS/EPDM 。
ABS树脂
五、其它聚合物共混
6.3 聚合物之间的互溶性
一、聚合物/聚合物互溶性基本特点 聚合物分子量很大，混合熵很小，所以热力学 上真正完全互溶即可任意比例互溶聚合物对数
不多，大多数聚合物之间是不互溶或部分互溶
2）碳纤维表面处理
① 表面氧化处理。
碳纤维用各种方法进行表面氧 化可增加比表面积和表面反应官能团数目。 ② 表面涂层 常用聚合物有聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、
聚氨酯、环氧树脂。
③ 碳表面气相沉积
在碳纤维表面化学沉积微粒碳，可提高其耐热
性，改善与基体聚合物的粘结性能。 ④ 表面生长晶须
1．聚合物共混物性能与组分性能一般关系
双组分体系的性能与其组分性能之间的关系可
用“混合法则”作近似估算。
p p1 1 p 2 2
1 2 1 p p1 p2
2．力学松弛性能 3．模量和强度
4．聚合物共混物溶体流变特性
5．其它性质
1）透气性和可渗性
2）密度
3）电性能和光性能
6.6 橡胶增韧塑料的增韧机理
TW=10℃左右；对于部分互溶的共聚物，
TW≥32℃。某些情况，TW与共混物组成有关。 半经验关系式：相分离度a定义为 a=[h2+h1-(l1h1+l2h2+lmhm)/L]/(h10+h20) a=(h1+h2)/ (h10+h20)
6.4 聚合物共混物的形态结构
一、聚合物共混物形态结构的基本类型
高效混合挤出设备：
第六章 聚合物共混物
▪ （2）混合过程中化学反应所引起的增容作用。
▪ （3）聚合物组分之间引入相互作用的基团。
▪ （4）共溶剂法和IPNs法。
6.3.2 聚合物/聚合物互溶性的热力学分析 根据热力学第二定律，对于理想溶液而言：
GM HM TSM
只有当△Gm ﹤0时，混合才能自发进行
对于聚合物体系而言：
④ 在其它工艺条件相同的情况下，延长混炼时间或增加 混炼操作次数，在一定条件下虽可提高共混物料的均匀性， 但应避免高聚物有可能出现的过度降解以至由此而引起高 聚物共混物料的劣化。 熔融共混法是一种最常用的高聚物共混法，与初混操作结 合，一般可取得较满意的效果，其中又一挤出共混应用最 广。
（3）溶液共混法
（2）对于反应型增容剂，其增容原理与非反应型增容剂显 著不同，这类增容剂与共混物各组分之间形成了新的化学键， 所以称之类化学增容，它属于一种强迫性增容，反应型增容剂 主要是一些含有可与共混组份起反应的官成团的共聚物，它们 特别适合于相容性差且带有易反应官能团的高聚物之间的增容， 反应增容的概念包括，外加反应性增容剂与共混高聚物组分反 应而增容；也包括使其混高聚物官能化并凭借相互反应而增容。 反应型增容剂：优点，用量少、效果好，缺点：易因副反应造 成物性下降。 非反应型增容剂，优点，无副作用，使用方便，缺点：用量较 多，效果较低，成本较高。
6.3.1 聚合物/聚合物互溶性的基本特点:
▪
聚合物分子量很大，混合熵很小,所以热力学上
真正完全互溶即可任意比例互溶的聚合物对为数不多，
大多数聚合物之间是互不溶或部分互溶的。当部分互
溶性较大时，称为互溶性好；当部分互溶性较小时，
称为互溶性差；当部分互溶性很小时，称为不互溶或
基本不互溶。 表6－4和表6－5
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PS/EPDM 。 ❖ ABS树脂 五、其它聚合物共混
聚合物共混物第六章
6.3 聚合物之间的互溶性
一、聚合物/聚合物互溶性基本特点 聚合物分子量很大，混合熵很小，所以热力学 上真正完全互溶即可任意比例互溶聚合物对数 不多，大多数聚合物之间是不互溶或部分互溶 的。当部分互溶性较大时称为互溶性好；当部 分互溶性较小时称为互溶性差，当部分互溶性 很小时，称为不互溶或基本不溶。
聚合物共混物第六章
6.2 主要品种
一、以聚乙烯为基的共混物 1.不同密度聚乙烯之间的共混物 2.聚乙烯/乙烯—醋酸乙烯共聚物（PE/EVA） 3.聚乙烯与丙烯酸酯类共混物（PE/PMMA） 4.聚乙烯与氯化聚乙烯（CPE）共混物 （PE/CPE） 5.聚乙烯与其它聚合物共混物
聚合物共混物第六章
二、以聚丙烯为基共混物 PP/PE共混物 PP/EPR共混物和PP/PE/EPR共混物 PP/BR共混物 聚丙烯与其它聚合物的共混物 PP/EVA，PP/PIB/EPDM， PP/PIB/EVA,PP/PE/ENA/BR。
高效混合挤出设备： 混炼型单螺杆挤出机 混炼—挤出机组 双螺杆挤出机 DIS螺杆挤出机 静态混合器
聚合物共混物第六章
2．共聚—共混法 共聚—共混法是一种化学方法，有接枝共聚— 共混与嵌段共聚—共混之分。 如抗冲击聚苯乙烯（HIPS）、ABS树脂、MBS 树脂。
聚合物共混物第六章
3．互穿网络聚合物 互穿网络聚合物，简记IPN，是用化学方法 将两种或两种以上聚合物相互贯穿成交织网 络状的一类新型复相聚合物共混材料， IPN技术是制备聚合物共混物新方法。 由x分聚合物A和y分聚合物B所组成互穿网 络聚合物，简记为IPNx/yA/B。
一是使聚合物之间易于相互分散以得到宏观上 均匀的共聚物；另一方面是改善聚合物之间相 界面的性能，增加相间粘合力，从而使共聚物 具有长期稳定的优良性能。
聚合物共混物第六章
2）产生增容作用方法： 1）加入增容剂法 增容剂是指与两种聚合物组分都有较好互溶性 的物质，它可降低两组分间界面张力，增加互 溶性。 2）混合过程中化学反应所引起的增容作用。 3）聚合物组分之间引入相互作用基团。 4）共溶剂法和IPN法。
某 些 不
聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
聚异丁烯 聚醋酸乙烯酯
互
天然橡胶
丁苯橡胶
溶
聚苯乙烯
聚丁二烯
的
聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯
聚
聚甲基丙烯酸甲酯 纤维素三醋酸酯
合
尼龙6
物
尼龙66
对
聚苯乙烯
聚甲基丙烯酸甲酯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚丙烯酸乙酯
聚苯乙烯
聚异戊二烯
聚氨酯
聚合物共混聚物第甲六基章 丙烯酸甲酯
二、增容作用及增容方法 1）增容作用两个方面涵义
聚合物共混物第六章
（1）分步型IPN，简记IPN 是先合成交联共聚物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 地聚合并交联而得。 例如：IPN50/50PEA/PS。 （2）同步型IPN，简记SPN 两种聚合物网络是同时生成的。不存在先 后顺序。
聚合物共混物第六章
（3）互穿网络弹性体 由两种线型弹性体胶乳混合在一起，再进行凝聚 并同时进行交联，如此制得的IPN称为互穿网络弹 性体，简记为IEN。 例如，将氨酯脲(PU)胶乳与聚丙烯酸(PA)乳液混 合、凝聚并交联，即制成IEN PU/PA。 （4）胶乳—IPN 种子乳液聚合方法，得到具有核—壳结构的乳液。
聚合物1 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯酸异丙酯 聚a-甲基苯乙烯 聚乙烯醇缩丁醛
聚合物2 聚2，6-二乙基—1，4苯撑醚 聚2—甲基-6—乙基—1，4苯撑醚 聚2，6-丙乙基—1，4苯撑醚
聚甲基丙烯酸异丙酯 聚2，6-二甲基—1，4苯撑醚
苯乙烯—顺丁二酸共聚物
聚合物共混物第六章
聚合物1
聚合物2
第 6 章 聚合物共混物
聚合物共混物是指两种或两种以上聚 合物通过物理或化学的方法共同混合 而形成的宏观上均匀、连续的固体高 分子材料。聚合物共混是获得综合性 能优异的高分子材料卓有成效的途径。
聚合物共混物第六章
6.1 聚合物共混物及其制备方法
一、基本概念 广义而言，凡具有复相结构的聚合物均匀体系 均属于聚合物共混物的范畴。即复相结构是此 体系的普遍、重要特征。
聚合物共混物第六章
聚合物共混物第六章
高分子合金（塑料合金） 橡胶增韧塑料
聚合物共混物组成表示： A/B（x/y） 聚丙烯/聚乙烯（85/15）
聚合物共混物第六章
聚合物共混已成为高分子材料改性的及其重要手 段，其主要优点体现在以下几个方面。 1、综合均衡各聚合物组分性能，取长补短，消除
各单一聚合物组分性能上的弱点，获得综合 性能优异高分子材料。 2、使用少量某一聚合物可以作为另一聚合物改性 剂。 3、通过共混改善某些聚合物加工性能。 4、聚合物共混可满足某些特殊性能需要。
聚合物共混物第六章
三、以聚氯乙烯为基共混物 ❖ PVC/EVA机械共混法和接枝共聚共混法 ❖ PVC/CPE ❖ 聚氯乙烯与橡胶共混 （NR、PB、IR、CR、NBR、SBR） ❖ PVC/ABS抗冲强度高、热稳定性、加工性能优良。
PVC/MBS透明，高韧性材料。
聚合物共混物第六章
四、以聚苯乙烯为基共混物 ❖ 抗冲聚苯乙烯 ❖ PS/SBR ，PS/SBR/SBS ，PS/EPR ，
聚合物共混物第六章
二、制备方法 1．物理共混法 （1）干粉共混法 混合设备：球磨机、各种混合机、捏合机 （2）熔体共混法 （3）溶液共混法 （4）乳液共混法
聚合物共混物第六章
聚合物ⅰ 粉 状 共 混物
熔融 冷却 造粒 共混
粒状共 混物
或直接成型为制件
聚合物共混物第六章
聚合物共混物第六章
三、研究聚合物/聚合物互溶性实验方法 玻璃化温度法测定聚合物-聚合物的互溶性，主要 基于如下原则： 聚合物共混物的玻璃化转变温度与两种聚合物分 子级混合程度有直接关系。
聚合物共混物第六章
表6—1室温下可以任意比例互溶的聚合物对
聚合物1
聚合物2
硝基纤维素
聚醋酸乙烯酯
硝基纤维素
聚甲基丙烯酸甲酯
硝基纤维素
聚丙烯酸甲酯
聚氯乙烯 聚醋酸乙烯酯
α-甲基苯乙烯—丙烯腈—丙烯酸乙酯 共聚物，
重量比58：40：2
聚硝酸乙烯酯
聚苯乙烯
聚2，6-二甲基—1，4苯撑醚
聚合物共混物第六章
聚合物共混物第六章
6.3 聚合物之间的互溶性
一、聚合物/聚合物互溶性基本特点 聚合物分子量很大，混合熵很小，所以热力学 上真正完全互溶即可任意比例互溶聚合物对数 不多，大多数聚合物之间是不互溶或部分互溶 的。当部分互溶性较大时称为互溶性好；当部 分互溶性较小时称为互溶性差，当部分互溶性 很小时，称为不互溶或基本不溶。
聚合物共混物第六章
6.2 主要品种
一、以聚乙烯为基的共混物 1.不同密度聚乙烯之间的共混物 2.聚乙烯/乙烯—醋酸乙烯共聚物（PE/EVA） 3.聚乙烯与丙烯酸酯类共混物（PE/PMMA） 4.聚乙烯与氯化聚乙烯（CPE）共混物 （PE/CPE） 5.聚乙烯与其它聚合物共混物
聚合物共混物第六章
二、以聚丙烯为基共混物 PP/PE共混物 PP/EPR共混物和PP/PE/EPR共混物 PP/BR共混物 聚丙烯与其它聚合物的共混物 PP/EVA，PP/PIB/EPDM， PP/PIB/EVA,PP/PE/ENA/BR。
高效混合挤出设备： 混炼型单螺杆挤出机 混炼—挤出机组 双螺杆挤出机 DIS螺杆挤出机 静态混合器
聚合物共混物第六章
2．共聚—共混法 共聚—共混法是一种化学方法，有接枝共聚— 共混与嵌段共聚—共混之分。 如抗冲击聚苯乙烯（HIPS）、ABS树脂、MBS 树脂。
聚合物共混物第六章
3．互穿网络聚合物 互穿网络聚合物，简记IPN，是用化学方法 将两种或两种以上聚合物相互贯穿成交织网 络状的一类新型复相聚合物共混材料， IPN技术是制备聚合物共混物新方法。 由x分聚合物A和y分聚合物B所组成互穿网 络聚合物，简记为IPNx/yA/B。
一是使聚合物之间易于相互分散以得到宏观上 均匀的共聚物；另一方面是改善聚合物之间相 界面的性能，增加相间粘合力，从而使共聚物 具有长期稳定的优良性能。
聚合物共混物第六章
2）产生增容作用方法： 1）加入增容剂法 增容剂是指与两种聚合物组分都有较好互溶性 的物质，它可降低两组分间界面张力，增加互 溶性。 2）混合过程中化学反应所引起的增容作用。 3）聚合物组分之间引入相互作用基团。 4）共溶剂法和IPN法。
某 些 不
聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
聚异丁烯 聚醋酸乙烯酯
互
天然橡胶
丁苯橡胶
溶
聚苯乙烯
聚丁二烯
的
聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯
聚
聚甲基丙烯酸甲酯 纤维素三醋酸酯
合
尼龙6
物
尼龙66
对
聚苯乙烯
聚甲基丙烯酸甲酯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚丙烯酸乙酯
聚苯乙烯
聚异戊二烯
聚氨酯
聚合物共混聚物第甲六基章 丙烯酸甲酯
二、增容作用及增容方法 1）增容作用两个方面涵义
聚合物共混物第六章
（1）分步型IPN，简记IPN 是先合成交联共聚物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 地聚合并交联而得。 例如：IPN50/50PEA/PS。 （2）同步型IPN，简记SPN 两种聚合物网络是同时生成的。不存在先 后顺序。
聚合物共混物第六章
（3）互穿网络弹性体 由两种线型弹性体胶乳混合在一起，再进行凝聚 并同时进行交联，如此制得的IPN称为互穿网络弹 性体，简记为IEN。 例如，将氨酯脲(PU)胶乳与聚丙烯酸(PA)乳液混 合、凝聚并交联，即制成IEN PU/PA。 （4）胶乳—IPN 种子乳液聚合方法，得到具有核—壳结构的乳液。
聚合物1 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯酸异丙酯 聚a-甲基苯乙烯 聚乙烯醇缩丁醛
聚合物2 聚2，6-二乙基—1，4苯撑醚 聚2—甲基-6—乙基—1，4苯撑醚 聚2，6-丙乙基—1，4苯撑醚
聚甲基丙烯酸异丙酯 聚2，6-二甲基—1，4苯撑醚
苯乙烯—顺丁二酸共聚物
聚合物共混物第六章
聚合物1
聚合物2
第 6 章 聚合物共混物
聚合物共混物是指两种或两种以上聚 合物通过物理或化学的方法共同混合 而形成的宏观上均匀、连续的固体高 分子材料。聚合物共混是获得综合性 能优异的高分子材料卓有成效的途径。
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6.1 聚合物共混物及其制备方法
一、基本概念 广义而言，凡具有复相结构的聚合物均匀体系 均属于聚合物共混物的范畴。即复相结构是此 体系的普遍、重要特征。
聚合物共混物第六章
聚合物共混物第六章
高分子合金（塑料合金） 橡胶增韧塑料
聚合物共混物组成表示： A/B（x/y） 聚丙烯/聚乙烯（85/15）
聚合物共混物第六章
聚合物共混已成为高分子材料改性的及其重要手 段，其主要优点体现在以下几个方面。 1、综合均衡各聚合物组分性能，取长补短，消除
各单一聚合物组分性能上的弱点，获得综合 性能优异高分子材料。 2、使用少量某一聚合物可以作为另一聚合物改性 剂。 3、通过共混改善某些聚合物加工性能。 4、聚合物共混可满足某些特殊性能需要。
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三、以聚氯乙烯为基共混物 ❖ PVC/EVA机械共混法和接枝共聚共混法 ❖ PVC/CPE ❖ 聚氯乙烯与橡胶共混 （NR、PB、IR、CR、NBR、SBR） ❖ PVC/ABS抗冲强度高、热稳定性、加工性能优良。
PVC/MBS透明，高韧性材料。
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四、以聚苯乙烯为基共混物 ❖ 抗冲聚苯乙烯 ❖ PS/SBR ，PS/SBR/SBS ，PS/EPR ，
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二、制备方法 1．物理共混法 （1）干粉共混法 混合设备：球磨机、各种混合机、捏合机 （2）熔体共混法 （3）溶液共混法 （4）乳液共混法
聚合物共混物第六章
聚合物ⅰ 粉 状 共 混物
熔融 冷却 造粒 共混
粒状共 混物
或直接成型为制件
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聚合物共混物第六章
三、研究聚合物/聚合物互溶性实验方法 玻璃化温度法测定聚合物-聚合物的互溶性，主要 基于如下原则： 聚合物共混物的玻璃化转变温度与两种聚合物分 子级混合程度有直接关系。
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表6—1室温下可以任意比例互溶的聚合物对
聚合物1
聚合物2
硝基纤维素
聚醋酸乙烯酯
硝基纤维素
聚甲基丙烯酸甲酯
硝基纤维素
聚丙烯酸甲酯
聚氯乙烯 聚醋酸乙烯酯
α-甲基苯乙烯—丙烯腈—丙烯酸乙酯 共聚物，
重量比58：40：2
聚硝酸乙烯酯
聚苯乙烯
聚2，6-二甲基—1，4苯撑醚
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