聚合物共混理论考试重点
聚合物共混改性_作业题答案

1. 聚合物共混改性的主要目的有哪些?物性(谋求新的功能提高性能):功能化、高性能化、耐久性成型加工性:流动性、收缩性、离型性、尺寸稳定性、结晶性、结晶速度、热熔融强度等经济性:增量、代用、省资源、循环利用等2. 聚合物共混改性的主要方法有哪些?物理共混:是指两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成一种宏观上均匀的新材料的过程。
化学共混:聚合物的化学共混改性是通过聚合物的化学反应,改变大分子链上的原子或原子团的种类及其结合方式的一类共混改性方法。
物理/化学共混:是在物理共混的过程中发生某些化学反应3. 简述混合的基本方式及其特点。
基本方式:分配混合(分布混合、层流混合)、分散混合特点:在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程,称为分配混合。
分布混合:只改变分散相的空间分布状况,增加分散相分布的随机性。
分散相物料主要通过对流作用来实现;层流混合:是分布混合的一种特定形式,其理论基于一种假设,即在层流混合的过程中,层与层之间不发生扩散。
分散混合:在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。
4. 试述聚合物共混物的形态及特点。
海-岛结构:是一种两相体系,一相为连续相,另一相为分散相,分散相分散在连续相中,亦即单相连续体系。
海-海结构:也是一种二相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿,亦即两相连续体系。
两相互锁或交错结构:也是一种二相体系,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。
梯度结构:为二相体系,特殊的共连续体系(两相连续体系)其组成在空间上互为增减。
阶跃结构:为二相体系,特殊的共连续体系(两相连续体系),在极小过渡区域内,其组成在空间上互为增减。
单相连续体系:海-岛结构、两相互锁或交错结构共连续体系:海-海结构、梯度结构、阶跃结构5. 影响熔融共混的主要因素有哪些?(1)聚合物两相体系的熔体黏度(比值)及熔体弹性。
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。
共混改性简答题

1、聚合物共混的意义聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性能上的弱点,取长补短,得到综合性能优良、均衡的理想聚合物材料;使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂,改性效果明显;改善聚合物的加工性能;可以制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。
2、(UCST和LCST)三个区域的相容性情况、概念和意义。
(第二章)答:在UCST以上或LCST以下的温度,二元共混物以所有比例完全混容。
在UCST 以下或LCST以上的温度只有当体系中一个组分含量较小时才能实现两组分的完全相容,即只观察到单一相。
在中间组成范围内,则发生相分离即不能相容。
UCST,最高临界互容温度,低温分相,高温互容;LCST,最低临界互容温度,低温互容,高温分相。
3、判断聚合物共混物相容性有哪些表征方法。
简述各自的原理。
(第二章)答:1、目测法:一种稳定的均相混合物,通过改变温度、压力或组成都能实现由透明到混浊的转变,浊点相当于这一转变点,也就是相分离开始点。
2、T g测定法:不相容的两组分,共混物呈现两个未发生变化的T g,不同相容性的共混物,测得的T g有不同程度的偏移。
3、光学显微镜法:利用光的散射、透射及干涉等来推断两相结构。
4、电子显微镜法:利用电子束射线的相互作用来对物质的组成和表面进行观察。
5、散射法:利用体系对不同波长的辐射的散射,测定体系内部某种水平上的不均匀性,以此推断相容性和分散程度4、简述影响热力学相容性的因素。
答:1.大分子间的相互作用2.相对分子质量3.共混组分的配比4.温度5.聚集态结构5、影响聚合物共混物相容性的因素有哪些?如何影响?(第二章)答:1、溶度参数,高分子间溶度参数越相近,其相容性越好。
2、共聚物组成,共混物组成不同分子间和分子内作用力不同,相容性不同。
3、极性,高分子的极性愈相近,其相容性愈好。
4、表面张力,共混组分的表面张力越接近,界面结合愈好,相容性越好。
5、结晶能力,共混组分的结晶能力愈相近,其相容性愈好。
聚合物共混改性原理要点整理

名词解释1.【聚合物共混】:是指两种或两种以上聚合物经过混合制成宏观均匀物质的过程,能增加体系的均匀性。
2.【高分子合金】:是指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物,一般为具有较高力学性能的工程塑料。
3.【复合材料】:是指由两个或两个以上独立的物理相组成的固体产物,其组成包括基体和增强材料两部分。
4.【杂化材料】:两种以上不同种类的有机、无机、金属材料,在原子、分子水平上杂化,产生具有新型原子、分子集合结构的物质,含有这种结构要素的物质为杂化材料。
5.【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。
指分散相粒子不发生破碎,只改变分散相的空间分布、增加随机性的混合过程。
6.【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。
7.【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,一般采用数理统计的方法进行定量表征。
8.【分散度】:是指分散相颗粒的破碎程度,一般以分散相平均粒径来表征。
9.【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”。
10.【相逆转】: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,常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。
简答题1.试述共混物形态结构形态的3种基本类型?并简述其特点。
答:主要分为(1)均相体系,共混物中只有一个连续相;(2)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;(3)两相体系,两相都为连续相,相互贯穿。
2.试述均相体系的判定方法?答:可以利用玻璃化转变温度(T g)作为判定标准。
如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的T g,则就可以认为该共混体系为均相体系;如果形成的共混物具有两个T g,则就可以认为该共混物为两相体系。
《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题

《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1.高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致,催化剂配置,聚合反应过程,分离过程,聚合物后处理过程,回收过程2.聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却,夹套附加内冷管冷却,内冷管冷却,反应物料釜外循环冷却,回流冷凝器冷却,反应物料部分闪蒸,反应介质部分预冷。
3. 聚合反应设备1、选用原则:聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。
2、搅拌的功能要求及作用功能要求:混合、搅动、悬浮、分散作用:1)推动流体流动,混匀物料;2)产生剪切力,分散物料,并使之悬浮;3)增加流体的湍动,以提高传热效率;4)加速物料的分散和合并,增大物质的传递效率;5)高粘体系,可以更新表面,使低分子蒸出。
第二章聚合物单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些?(教材P24-25)石油化工路线,煤炭路线,其他原料路线(主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料)2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品?(教材P24-25、P26、P31)得到单体和原料:乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。
得到聚合物:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1.自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。
聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。
2.引发剂及选择方法,调节分子量方法种类:过氧化物类、偶氮化合物,氧化还原体系。
选择方法:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。
(2)根据引发剂分解速度随温度的不同而变化,故根据反应温度选择适引发剂。
(3)根据分解速率常数选择引发剂。
聚合物共混改性原理要点整理

名词解释1.【聚合物共混】:是指两种或两种以上聚合物经过混合制成宏观均匀物质的过程,能增加体系的均匀性。
2.【高分子合金】:是指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物,一般为具有较高力学性能的工程塑料。
3.【复合材料】:是指由两个或两个以上独立的物理相组成的固体产物,其组成包括基体和增强材料两部分。
4.【杂化材料】:两种以上不同种类的有机、无机、金属材料,在原子、分子水平上杂化,产生具有新型原子、分子集合结构的物质,含有这种结构要素的物质为杂化材料。
5.【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。
指分散相粒子不发生破碎,只改变分散相的空间分布、增加随机性的混合过程。
6.【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。
7.【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,一般采用数理统计的方法进行定量表征。
8.【分散度】:是指分散相颗粒的破碎程度,一般以分散相平均粒径来表征。
9.【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”。
10.【相逆转】: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,常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。
1简答题1.试述共混物形态结构形态的3种基本类型?并简述其特点。
答:主要分为(1)均相体系,共混物中只有一个连续相;(2)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;(3)两相体系,两相都为连续相,相互贯穿。
2.试述均相体系的判定方法?答:可以利用玻璃化转变温度(T g)作为判定标准。
如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的T g,则就可以认为该共混体系为均相体系;如果形成的共混物具有两个T g,则就可以认为该共混物为两相体系。
聚合物共混物的含义 总结复习

学习必备欢迎下载第一章1、说明以下聚合物共混物的含义:A:PP/PE(75/25) 表示在聚丙烯中加入聚乙烯,它们的重量比为75:25B:PVC/SAN=75:25(60/40) 表示在60份重量的聚氯乙烯中加入40份重量的SAN,共聚物链节中含75%的苯乙烯和25%的丙烯腈。
C:PC/PTFE/PDMS(80/15/5) 表示在80份重量的聚碳酸酯中加入15份重量的聚四氟乙烯和5份重量的聚二甲基硅氧烷。
2、列出制备聚合物共混物的主要方法:A、机械共混法;B:共溶剂法;C:乳液共混法;D:共聚-共混法;E:IPN法3、聚合物共混物的形态结构受聚合物组分之间热力学相容性、实施共混的方法和工艺条件等多方面因素影响。
4、聚合物共混物呈现卓越抗冲击性能的必要条件是具有微观或亚微观的多相结构。
5、聚合物共混物形态结构的基本特征是什么?一种聚合物组分(作为分散相)分散于另一种聚合物组分(分散介质或基体)中,或者两组分构成的两个相以相互贯穿的连续相形式存在。
聚合物共混物两相之间一般存过渡区即界面层,它对共混物的性能起着十分重要的作用。
6、刚性粒子增韧聚合物的必要条件是基体聚合物具有高的韧性,刚性粒子与基体良好的界面粘接,刚性粒子恰当的浓度。
外界冲击能在刚性粒子发生屈服形变之前,通过刚性粒子传递给韧性基体引起塑性形变而耗散。
第二章1、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索。
2、从热力学角度,聚合物之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。
3、成核-增长相分离过程(NG)所形成的分散相常为较规则的球形颗粒。
4、旋节分离(SD)常倾向于产生两相交错的形态结构,相畴较小,两相界面较为模糊,常有利于共混物性能的提高。
5、名称解释:UCST;LCSTUCST:最高临界相容温度是指这样的温度:超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度,为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。
第三章聚合物共混讲义

第三章聚合物共混物的相容性第一节聚合物共混物相容性的基本概念一、概论聚合物共混物(Polymer Blend)是将两种或两种以上的聚合物按适当的比例,通过共混,以得到单一聚合物无法达到的性能的材料。
聚合物共混物不但使各组分性能互补,还可根据实际需要对其进行设计,以期得到性能优异的新材料。
由于不需要新单体合成、无须新聚合工艺,聚合物共混物是实现高分子材料高性能化、精细化、功能化和发展新品种的重要途径。
因为决定新材料性能的关键因素是共混物中的形态结构,所以在共混过程中对材料的相形态进行控制是关键。
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。
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。
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。
二、共混物的相容性1、热力学相容性(solubility)热力学相容性,是亦称互溶性或溶解性。
是指满足热力学相容条件,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。
热力学相容条件:混合过程的ΔGm<0。
在聚合物共混中,分子程度的混合难以实现。
因而,这一概念在聚合物共混研究领域未得到普遍接受。
2、相容性(miscibility)聚合物之间的相容性,就是表示聚合物混合系形成单一相(分子量级的混合)的能力。
亦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。
注:1)是指在通常的温度、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”。
3、混溶性(compatibility)混溶性,是指共混物各组分之间彼此相互容纳的能力。
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聚合物共混理论重点内容纲要绪论1、聚合物共混的3钟基本作用及共混的优势。
聚合物共混可以具有如下3种基本作用一、通过聚合物共混,显著提高聚合物的性能。
二、通过聚合物共混,在性能基本不变的前提下,降低材料的成本三、通过聚合物共混,获取新的性能共混的主要优势在于简便易行,可适应小的生产规模,也可形成大规模生产。
第二章聚合物共混的基本概念1、共混改性的主要方法及应用。
按照宽泛的聚合物共混概念,共混改性的基本类型可分为物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类。
共混改性的方法又可按共混时物料的状态划分,分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等(1)熔融共混熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混,熔融共混是采用密炼机、开炼机、挤出机等加工机械进行的。
(2)溶液共混溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。
(3)乳液共混乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
(4)釜内共混釜内共混(又称为“釜内合金化”)为近年来新问世的共混方法,是两种(或两种以上)聚合物单体同在一个聚合釜中完成其聚合过程,在聚合的同时也完成了共混。
2、共混物形态的3中基本类型共混物的形态多种多样,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;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“海-岛结构”被称为“单相连续体系”,“海-海结构”被称为“两相连续体系”3、相容性的基本概念及判断依据●热力学相容性热力学形容性,亦可称为互溶性或溶解性,热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系,是达到了分子程度混合的均相共混物。
热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能△Gm<0。
●溶混性是指一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度Tg作为均相体系判定的标准,相应地,可以把Tg作为相容性的判断标准。
●广义相容性是指共混物各组分之间彼此相互容纳的能力。
这一相容性概念表示了共混物组分在共混中相互扩散的分散能力和稳定程度。
其分为完全相容、部分相容、不相容体系(1)完全相容体系形成的共混物具有单一的Tg(2)部分相容体系两种聚合物的共混物具有两个Tg,且两个Tg峰较每一种聚合物自身的Tg峰更为接近。
(3)不相容体系不相容聚合物的共混物也有两个Tg峰,而且两个Tg峰的位置与每一种聚合物自身的Tg峰基本是相同的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、均相体系的判定方法。
第三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分布混合有成为分配混合,是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的,分布混合指分散相粒子不发生破碎,只改变分散相的空间分布状况、增加分散相分布的随机性的混合过程。
分散混合指既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布的过程。
2、分散相颗粒分散过程的两种主要机理液滴分裂机理在分散相颗粒的分散过程中,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小的粒子(小液滴),然后较小的粒子再进一步分裂。
液滴分裂机理所展示的分散过程,是逐步进行的重复破裂过程。
细流线破裂机理分散相大粒子(大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒子(小液滴)。
细流线破裂又称为“毛细管不稳定”现象。
3、影响共混过程的5个主要因素是什么聚合物两相体系的熔融共混过程受个主要因素的影响1)聚合物两相体系的熔体黏度(特别是黏度比值)以及熔体弹性。
2)聚合物两相体系的界面能(界面张力)3)聚合物两相体系的组分含量配比以及物料的初始状态4)流动场的形式(剪切流动、拉伸流动)和强度(如剪切流动中的剪切速率)5)共混时间(具体的共混时间是共混物料在混合设备各个区段的停留时间)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(1)剪切速率的影响剪切速率增大,可使We值增大,进而使液滴的形变增大。
(2)大粒子比小粒子容易变形较大的分散相粒径,也使We值增大,易于变形。
(3)连续相黏度的影响连续相的黏度增大,也可以使We值增大,进而使液滴(分散相)的形变增大。
5、分散相为什么会存在平衡粒径在共混过程中,在初始阶段占主导地位的事破碎过程,而随着分散相粒子的粒径变小,分散相粒子数目增多,集聚过程的速度就会增大。
反之,对于破碎过程而言,由于小粒子比大粒子难于被破碎,所以随着分散相粒子的粒径变小,破碎过程会逐渐降低速度。
于是,在破碎过程与集聚过程之间,就可以达到一种平衡状态,达到这一平衡状态后,破碎速度与集聚速度相等,分散相粒径也达到一平衡值,被称为“平衡粒径”。
6、层流混合模型及应用聚合物共混中的层流混合,是分布混合的一种特定形式。
层流混合的理论研究基于一种基本假设:在层流混合的过程中,层与层之间不发生扩散。
基于层流混合,建立了多种数学模型,平行板模型、同心圆筒模型7、采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控(1)分散相黏度与连续相黏度的影响(2)连续相黏度提高与分散相黏度降低的制约因素(3)两相熔体黏度之比对分散相粒径的影响(4)黏度相近原则8概念:●黏度相近原则在为了获得较好的分散效果,两相熔体黏度的比值不可以相差过于悬殊的大前提下,对于某些共混体系,两相黏度接近相等可以使分散相粒径达到最小值,但对于另外一些体系,是分散相粒径达到最小值的两相黏度比,却并不是很接近于相等的,这个论述,简称为“黏度相近原则”●软包硬规律高弹性的聚合物熔体难于发生形变,弹性对界面张力的贡献,使得高弹性相有被低弹性相包覆的趋势,这很类似熔体黏度与共混过程关系中的“熔体黏度较低的一相倾向于成为连续相,熔体黏度较高的一相倾向于成为分散相”的规律,又称为软包硬规律。
●等黏点橡胶的熔体黏度对温度的变化较为不敏感,而塑料的熔体黏度对温度的变化则较为敏感。
相应地,在橡胶与塑料的熔体黏度-温度曲线上,就会有一个交汇点,这个交汇点就是因温度变化而达到的“等黏点”第四章聚合物共混物的微观形态1、共混物微观形态研究的重要性聚合物共混改性的机理,是共混理论研究的重要内容。
例如,对于增韧体系,有增韧机理研究;对于阻燃体系,有阻燃机理研究;对于抗静电体系,有抗静电机理研究,等等。
共混物形态的研究,对于解释共混改性的机理,可以发挥关键性的作用,例如,在共混改性机理研究中,塑料增韧体系的增韧机理研究是最为受到关注的。
而在增韧机理研究中,形态学研究发挥了重要作用。
诸多增韧机理的提出,都是以形态学研究结果为依据的。
2、总体均匀性与分散度的概念总体均匀性是指分散相颗粒在连续相分布的均匀性,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。
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)对于熔融共混体系,当共混组分的配比相差不是很大的情况下,熔体黏度对形态的影响,有如下基本规律:黏度低的一相倾向于生成连续相,而黏度高的一相则倾向于生成分散相。
对于组分配比,在某一组分含量(体积分数)大于74%时,按照上述理论临界含量的界定,这一组分为连续相(如在A-1区域,A组分含量大于74%,A组分为连续相);当组分含量小于26%时,这一组分为分散相。
在组分含量介于26%与74%之间时,那一相为连续相,哪一相为分散相,将取决于配比与熔体黏度的综合影响。
4、简述影响分散相粒径和粒子形貌的因素1)分散机理的影响2)流动场形式和加工工艺的影响3)熔体黏度的影响5、试述影响第三组分在聚合物两相间分配的因素。
1)第三组分(助剂)与聚合物之间的亲和性2)聚合物的熔体黏度3)加料顺序第五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其一是具有最高临街相容温度(UCST),称之为UCST行为。
最高临街相容温度是指高于此温度,体系为热力学相容的均相体系;低于此温度,体系在一定组成范围内发生相分离其二是具有最低临界相容温度(LCST),称之为LCST行为。
最低临界相容温度是指低于此温度,体系为热力学相容的均相体系;高于此温度,体系在一定组成范围内发生相分离此外,某些共混体系兼具有最高临界相容温度和最低临界相容温度,即兼具有UCST行为和LCST行为2、简述聚合物表面张力的影响因素1)聚合物的表面张力与温度的关系2)聚合物的表面张力与聚合物物态的关系3)聚合物的表面张力与相对分子质量的关系4)聚合物表面张力与内聚能密度及溶解度参数的关系3、共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系界面张力和界面层厚度与聚合物相容性的关系:溶解度参数接近的体系,或者B参数较小的体系,相容性也相应地较好,界面张力较小,界面层厚度也较厚。
4、共混体系的相容剂有哪些类型1)非反应性共聚物在聚合物A与聚合物B的共混体系中,可以加入A-B型接枝或嵌段共聚物作为相容剂。
其中,相容剂中的A组分与聚合物A相容性良好,B组分与聚合物B相容性良好。
A-B型共聚物富集在良乡界面处,可改善两相的界面结合。
2)反应性共聚物使用A-C型反应性共聚物,可以改善聚合物A与B的相容性。
其中,共聚物的组分C可以与聚合物B发生化学反应。
也可以采用D-C型反应性共聚物,其中,共聚物的组分C可以与聚合物B发生化学反应,而组分D与聚合物A相容性良好。
3)原位聚合方法原位聚合法中的相容剂不是预先合成的,而是在加工过程成型过程中产生的。
4)提高相容性也可以采用其他方法,如交联法。
第六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共混物的性能,受到多方面因素的影响,包括各组分的性能与配比、共混物的形态、两相体系的界面结合,以及外界作用条件等。
2、掌握银文-剪切带理论及应用银纹-剪切带理论是由Bucknall等在20世纪70年代提出。
在橡胶(或其他弹性体)增韧塑料的两相体系中,橡胶是分散相,塑料是连续相。
银纹-剪切带理论指出,橡胶“小球”在塑料增韧体系中发挥两个重要作用:其一是作为应力集中体诱发大量银纹和剪切带,其二是控制银纹的发展,使银纹及时终止,不致发展成破坏性的裂纹。
外界作用于塑料材料的能量,可以通过银纹或剪切带的形成而耗散掉,使材料的抗冲击性能明显提高。
银纹-剪切带理论全面论述了橡胶颗粒的作用,又考虑了塑料基本性能的影响,同时明确了银纹的双重功能:一方面,银纹的产生和发展消耗大量的能量,可提高材料的破裂能;另一方面,银纹又是产生裂纹并导致材料破坏的先导。
因而,增韧体系必须有使银纹及时终止的机制。
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界面空洞化理论:在塑料材料受到冲击发生断裂时,冲击断口的两侧会出现白化现象。
该白化区域会随着裂纹的增长而发展扩大。
对于聚合物两相体系,这种空化空间可以以两相界面脱离形式存在。