6 第三章 聚合物共混物的相容性
聚合物之间的相容性

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。
以上仅考虑到分子之间的色散力,仅适用于非极性分子的情况。分子 之间有强相互作用或氢键时,混合热焓可能为负值,此时上述原则便 不适用。
2.3 聚合物共混体系相分离机理
二元体系有三个相分离区域:相容区、亚稳区和不相容区。 (1)从均相直接冷却至亚稳态;成核和增长机理(NG),由浓度或密度的 局部涨落引起。形成的主要形态结构为珠粒/基体型。 (2)从均相直接冷却至旋节区;旋节分离机理(SD),浓度或密度的升落 是非定域的。相畴尺寸的增长可分为三个阶段:扩散、液体流动和粗化。
= 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
公式的适用条件是:结晶处于平衡状态,熔化在平衡条件下进行,另一组分不发 生相转变。 HDPE/LDPE共混物不适用于上述公式。
2. 液-液相分离对结晶过程和形态结构影响
对部分相容的聚合物共混物, 尚需考虑液-液相分离对结晶过 程和形态结构影响。 若共混物组成X2> b’’, 结晶发生 于均相体系中;若组成 S’’X2 b’’ ,结晶发生于NG区;若X2 < S’’,则结晶发生于SD区。 形态结构取决于过冷度和冷却 速率,较为复杂。 近年来,发现材料成型时的冷 却收缩应力对材料基体结晶的 影响较大。
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。
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。
聚合物共混物的相容性

一相 两相
具有上临界混容温度的体系
两相 一相
具有下临界混容温度的体系
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
二、聚合物共混物的相图
相图—相图是用来表示材料 相的状态与温度及组成关系 的综合图形,它反映了组成 成分及温度变化时所可能发 生的相的变化。
相图可直观地描述聚合物共 混物的相容性。
混溶性——异种聚合物不能实现分子量级相互溶 解的混合系,但比较容易获得所期待的性能的能 力,即共混体系中成分物质的界面结合能力 (compatibility)。
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5
第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性 5. 完全相容
完全相容的聚合物共混体系,其共混物可形成均相 体系。
2. 聚合物的相容性(miscibility)
聚合物之间的相容性,就是表示聚合物混合体系形成单一相(分 子量级的混合)的能力。是指聚合物之间相互溶解的能力,代表 热力学相互溶解,其判据为共混物具有单一的Tg
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
1)在通常的温度、压力、组成范围内能够形成单一相
2)形成单一相的热力学的必要条件是混合的吉布斯自由能量ΔGm< 0
热力学因素是共混体系形成均相体系或发生相分离的内在动力, 基本理论体系是“Flory-Huggins模型”
实际应用中,热力学相容体系很少
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
LCST: 聚苯乙烯/聚甲基乙烯基醚、
聚己内酯/苯乙烯一丙烯腈共聚物、
聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、
第三章 聚合物间的相容性

第三章 聚合物间的相容性3.1 聚合物间相容性的热力学分析从热力学角度讲:♦聚合物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。
♦相容是指两种聚合物在分子(链段)水平上互溶形成均一的相。
更明确地说,是两种高分子以链段为分散单元相互混合。
/如果两种聚合物可以任意比例形成大分子水平均匀混合的均相体系,称之为完全相容;如果仅在一定组成范围内才形成稳定的均相体系,称为部分相容。
一般情况下,当部分相容性大时,称之为相容性好;当部分相容性较小时,称之为相容性差;当部分相容性很小时,称之为基本不相容或不相容。
/什么情况下部分相容?什么情况下两种聚合物完全相容?♦什么情况下♦不相容呢?/两种聚合物共混能否相容,是由它们的热力学性质所决定的。
要使两种聚合物相容,共混体系的混合自由能(ΔF M)必须满足下列条件:ΔF M =ΔH M -TΔS M <0式中的ΔH M和ΔS M分别为摩尔混合热和混合熵,T是绝对温度。
对于聚合物合金体系,若两种聚合物分子之间没有特殊的相互作用(如形成氢键),混合过程ΔH M>0,即混合时吸热。
/ΔF M =ΔH M -TΔS M <0由式可知,高的混合热不利于两者相容。
混合过程虽然熵是增加的,但由于高分子和高分子混合,熵的增加很有限,一个由x个链节组成的高分子比x个小分子对体系熵的贡献要小得多。
因此,熵项不足以克服热项对ΔF的贡献,即大多情况下不能满足上式的条件,所以,多数聚合物合金是不相容体系。
/聚合物间相容的必要、充分条件♦从Flory—Huggins晶格模型出发。
♦假定聚合物A和聚合物B的大分子分别含有x A和x B个链段,–A与B链段的摩尔体积相等,均为Vs;–共混物中含A、B的摩尔数分别为n A、n B,–其体积分数分别为φA、φB,♦那么,共混前后熵的变化,即混合熵为:(3—1)/¾混合焓ΔH M,因为两组分均为高分子,将聚合物--小分子溶剂体系ΔH M的关系式加以修正,则有:¾式中,X l为Flory—Huggins相互作用参数,即两组分间的相互作用参数。
5 第三章 聚合物共混物的相容性

第三节 聚合物共混物相分离机理
二、相分离机理 2. 亚稳分相(NG)
成核-增长: 在共混体系中,首先生 成A相的核。 成核后,聚合物A的分子 扩散到成核的微区,使 液滴增长。即A成分的聚 合物在核的周围凝集, 于是A相逐渐成长而形成 相分离。 在扩散阶段,液滴发生 聚集粗化,不断增长, 其粗化程度由界面能决 定。 2013-7-28
△Hm
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均相体系 混合能自发进行 两组分相容
混合焓,
△Sm
混合熵
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第三节 聚合物共混物相分离机理
一、均相体系稳定条件
完全相容的体系为均相体系,亦称为全互溶;而 部分相容体系为两相体系。 均相体系的相容性判定的一个重要标志就是是否 发生相分离,
相容性判定标准是: ①满足△Gm<0的热力学相容必要条件外; ②还需满足均相结构稳定性的条件,即是否会发 生相分离的充分条件。
第三节 聚合物共混物相分离机理
一、均相体系稳定条件 二、相分离机理 三、SD和NG相分离机理的异同
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第三节 聚合物共混物相分离机理
一、均相体系稳定条件
Polymer A Polymer B
混合
Polymer Blend
热力学第二定律
Gm H m TS m
SD
Unstable
离是自发进行的。由于在亚稳区密度的
NG
Metastable
0.2
升落,旋节线是一个弥散的边界,当条
件由双结线移向旋节线时,对活化作用 的需要很快消失。
14
TWO PHASE REGION
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
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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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 2. 光学显微镜法
光学显微镜包括透射光显微镜、反射光显微镜、暗场显微镜、 偏光显微镜、相差显微镜和干涉显微镜。光学显微镜可以直接 观察大块试样,但分辨率受光波衍射的限制,仅能提供微米数 量级的形貌细节(~200nm)。 透射光显微镜:可观察不透明的,有色的试样,要求试样制得 很薄。但对于透明物,由于反差太低,观察不清。 反射光显微镜:试样不透明,比较厚,可以观察表面结构。 暗场显微镜(或超显微镜):利用粒子对光的散射来推断两相 结构。高强度的光垂直于光轴可以观察到远远小于显微分辨能 力的散射光的粒子。但一般不常用于聚合物-聚合物体系的研 究。
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
各种分子量聚异丁烯—聚苯乙烯混合物的浊点(C.P.)曲线
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 1. 目测法(浊度法)
这种方法的优点是实验仪器和实验过程较为简单。 但在机理上也存在着一定的缺陷。 如果出现以下情况,即使共混物中各相分离,其试 样也是光学透明的:(1)共混物中各相的折射率 相近;(2)共混物中各相的粒子尺寸远小于可见 光的波长;(3)试样太薄;(4)共混物的分散相 的含量太小。同时,人的视觉差异等因素也会影响 测试结果。
聚合物共混改性
材料科学与工程学院
戴亚辉
第三章 聚合物共混的相容性
第三章 聚合物共混物的相容性
1 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 聚合物共混物相容性的基本概念 聚合物共混物相容热力学理论 聚合物共混物相分离机理 影响聚合物共混物相容性的因素 聚合物相容性的判据及测定方法 聚合物共混物的相界面
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 2. 光学显微镜法
相差显微镜: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变为相的亮度差,因 而使透明物的可见度大为改善。采用此法,可以使 玻璃胶体中微小的不均匀性(折射率的变化)暴露 无遗。可用来检查透明的高聚物。 反射光显微镜:试样不透明,比较厚,可以观察表 面结构。 干涉显微镜:利用光干涉的原理,光强度的改变与 光程的改变相对应,提高透明物体的可见度。
在一定VAc含量范围内PVC/EVA,PVAc与PMA(聚丙烯酸 甲酯)等。
非(弱)极性高分子共混时相容性一般较差,如PB/IIR(丁 基橡胶),PE/PP,EPR/PP,PS/PB,PS/PP等;
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
四、表面张力
熔融共混物,与乳状液相似,其稳定性及分散度由界面两相 的表面张力决定。对于高分子,当两相的接触角为零时, 其 界面张力 σ12 可用下式表示:
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
三、聚合物的极性
高分子的极性愈相近,其相容性愈好。极性越大,分子间 作用力越大。 由光谱和量热分析表明,分子间作用力是高分子相容的重 要因素。因此,极性高分子共混时相容性一般较好。 如在一定AN含量范围内PVC/NBR。
PVC与PCL(聚ε-己内酯)。
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
一、溶度参数
二、共聚物的组成
三、聚合物的极性
四、表面张力
五、结晶能力 六、粘度 七、分子量
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
一、溶解度参数
高分子共混的过程实际上是分子链间相互扩散的过程,受 到分子链间作用力的制约。内聚能密度△E/V(简称CED) 是分子链间作用力大小的量度。溶度参数δ(CED的开方值 )表征分子链间作用力的大小。 聚合物的δ越接近,其相容性越好。例如,PVC/NBR(聚 氯乙烯/丁晴橡胶)体系中PVC的δ为9.4~9.7,在一定AN范 围内NBR的δ为9.3~9.5,二者的δ相近,相容性较好。 PVC/EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)、PS/PPO(与聚苯 醚)皆因δ相近而相容。 PS/PB(聚丁二烯)的δ相差较大(Δδ>0.7),相容性较 差。PVC/PB的Δδ>1,为不相容体系。
第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 3. 电子显微镜法 透射电子显微镜(TEM)
是利用透过试样的电子成像的。由于电子射线的穿 透能力很弱,要求试样的厚度。这可由超薄切片和 冷冻切片来实现。制备聚合物共混物超薄片试样的 主要方法有复制法和超薄切片法。 RuO4染色的PBT/PPO 树脂共混物超薄切片TEM像
Gbbis 热力学 方法 自由能
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直接测定混合热,或 分子间相互作用参数
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 1. 目测法(浊度法)
利用试样光学透明性的变化作为相转变的证据 。 按照定义,稳定的均相混合物是透明的,而不稳定 的非均相混合物都是混浊。一种稳定的均相混合物 ,通过改变它的温度、压力或组成,都能实现由透 明到混浊的转变。浊点即为这一转变点,也就是相 分离开始点。 对于聚合物混合物,通常采用由充分混合的共混物 质的制得薄膜来测定浊点曲线。可通过显微镜照明 灯相对于入射光作前后小角散射来观察薄膜。
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第三章 聚合物共混物的相容性
1 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 聚合物共混物相容性的基本概念 聚合物共混物相容热力学理论 聚合物共混物相分离机理 影响聚合物共混物相容性的因素 聚合物相容性的判据及测定方法 聚合物共混物的相界面
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
六、黏度
由于高分子的黏度很大,具有动力学稳定性,因而共 混物的相行为极为缓慢。在NR/IR(天然橡胶/聚异戊 二烯橡胶)中,二者的结构相同,但出于黏度相差悬 殊而不相容。可见,黏度对相容性的影响较大。 高分子的粘度愈相近,其相容性愈好。例如,在 NR/BR(顺丁橡胶)中,出现最小微相结构时二者的 分子量正好相当;在NR/SBR(丁苯橡胶)中,两组 分的门尼粘度愈接近时其微相结构愈小。
12 2 1 ( 2 1 )
共混组分的 σ愈接近(σ12 愈小)两相间的浸润、接触和扩散 愈好,界面结合愈好。 完全相容或不相容体系的性能都不理想,最理想的是两相不 相容但界面结合很好的多相体系,其性能显著超过单一组分 的性能,而不是简单的平均值。
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
二、共聚物的组成
对均聚物/共聚物体系,相容性与共聚物的组成有关。 PVC/NBR体系相容性与AN的含量有关,AN含量20~40% 时PVC/NBR的相容性不断增加。由电镜和Tg表明,AN含量 为18%和26%的NBR-18、NBR-26与PVC只是有限相容, 两相界面模糊,仅AN含量40%的NBR-40与PVC共混时才 是均相,只有一个Tg。 在PVC/EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中相容性随醋酸乙烯 (VAc)含量的增加而增加,VAc含量为65~70%时共混物 为单相,45%时为两相。 PMMA/SAN(苯乙烯-丙烯腈无规共聚物)共混体系,AN含 量在9~27%范围内时,电镜和力学性能表明二者相容。 根据前述‘相容窗’理论,分子内的相互作用,与分子间 的相互作用,是影响共混物相容性的重要因素。
第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
五、结晶能力
所谓结晶能力是指可否结晶、结晶难易和最大结晶程度。高分 子结晶能力愈大,分子间的内聚力愈大。因此,共混组分的结 晶能力愈相近,其相容性愈好。凡能使分子链间紧密而又规整 排列的因素(包括构型和构象因素)皆有利于高分子结晶。 在非晶态高分子共混时常有理想的混合行为,如PVC/NBR、 PVC/EVA等; 在晶态/非晶态(或晶态)高分子共混时,只有出现混晶才相 容,如PVC/PCL,PVF2(聚偏氟乙烯)/PMMA, PBT(聚对 苯二甲酸丁二醇酯)/PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂), PA/PE,EPR/PE等。
子显微镜(SEM)。它们是利用电子束射线与物质的 相互作用来对物质的组成和表面形貌进行观察。 电子显微镜的分辨本领与所用波长成反比。波长愈短 ,分辨本领愈高。一百万电子伏特的电子波长约1.013m,比可见光小~1.06倍,这样的电子显微镜能直 接得到零点几个nm的分辨本领。
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
一、相容性的判据及测定方法
目 测 直接观察透光性 观察形态 透光性等
透射光显微镜 反射光显微镜
均相 共混体 系形态 两相
暗场显微镜
偏光显微镜
光学显微镜
TEM
电 镜 观察形态
相差显微镜
干涉显微镜
SEM
共混体系 物理性质 g
T
测量共混物的 Tg
DMA(动态热机械) DSC(差示扫描量热仪)
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
二、测定方法 3. 电子显微镜法 扫描电子显微镜(SEM)
是用细聚焦电子束在试样上逐点扫描,激发产生能 够反映试样表面某种特征的物理信息来调制成象的 。扫描电镜可以直接观察大块试样具有介于光学显 微镜和透射电子显微镜之间的性能。此法制样不需 要切片。先将试样表面进行适当的处理,如磨平、 抛光等,试样用真空法涂上一层20nm的金或其他适 用的金属薄层,以防止在电子束中带电。
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第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
七、分子量
减小分子量,可增大 χ12, crit 值即增加相容性。分子 量增加,体系粘度增大,也不利于相容的动力学过 程进行。 例如,减小PS分子量,可增加它在IR中的溶解度 ;酚醛树脂在硫化胶中的溶解也是如此。 对于均聚物(如PS、PB、IR)与相应接枝共聚物 (PS-g-PB)或嵌段共聚物(PS-b-IR)间的相容性, 取决于均聚物和共聚物中相应嵌段的分子量大小; 均聚物分子量较小时相容,否则不相容。