聚合物共混改性_思考题答案

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聚合物共混改性原理要点整理

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。

聚合物共混改性

聚合物共混改性

1.目的:获得预期性能的共混物。

方法:①熔融共混②溶液共混③乳液共混④釜内共混. 1、共混物形态的三种基本类型 (1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 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。

2.均相体系的判定答:如果一种共混物具有类似均相材料所具有的性能,这种共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度Tg 作为判定的标准。

①如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系. ②部分相容性的聚合物为两相体系,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 更为接近。

③不相容的聚合物的共混物有两个Tg 峰,其位置与每一种聚合物的Tg 峰基本相同。

3.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: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过程. 4,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小较小的粒子再进一步分裂。

展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。

(大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒)(毛细管不稳定现象)。

其展示的分散过程是在瞬间完成的。

5a.,改变剪切应力,助剂调节,分散相粒径变小;剪切流动,拉伸流动),粒径更均匀. 6,使We 值增大,进而使形变增大; ,使We 值增大,易于变形.液滴的变形到达连续相的黏度增大,使We 值增大,进而使液滴(σ下降,使We 值增大,进而使液 ⑥熔体弹性; ⑦液滴破碎的判据:τ(19λ+16)/16(λ+1)>σ/R ,式中τ为剪切应力. ⑧流动场形式的影响(2)双小球模型:②粒径大的分散相颗粒易破碎分散,发生分散相粒径的自动均化过程; ①剪切应力、分散相内力:增大剪切应力或降低分散相内力有利于分散相颗粒的破碎分散; ③在分散相的破碎分散过程中,分散相颗粒会发生伸长变形和转动.当伸长变形的分散相颗粒转动到剪切应力平行的方向时,就难以进一步破碎了。

高分子材料改性书中部分思考题参考答案

高分子材料改性书中部分思考题参考答案

书中部分思考题参考答案第二章高分子材料共混改性1.什么是相容性,以什么作为判断依据?是指共混无各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力,其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。

2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么?是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入(或就地形成)反应性高分子材料,在混合过程中(例如挤出过程)与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善,起到增容剂的作用。

3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式,各自有什么特点,并举例加以说明。

(1)具有上临界混溶温度UCST,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。

如:天然橡胶-丁苯橡胶。

(2)具有下临界混溶温度LCST,低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。

如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。

(3)同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST,如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。

(4)UCST和LCST相互交叠,形成封闭的两相区(5)多重UCST和LCST4.什么是相逆转,它与旋节分离的区别表现在哪些方面?相逆转(高分子材料A或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转)也可产生两相并连续的形态结构。

(1)SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。

(2)SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围(3)SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,5.相容性的表征方法有哪些,试举例加以说明。

玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。

玻璃化转变法:若两种高分子材料组分相容,共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度,完全不溶,就有两个玻璃化温度,部分相容介于前两者之间。

最新聚合物共混改性原理复习题

最新聚合物共混改性原理复习题

聚合物共混改性原理复习题------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx聚合物共混改性原理复习题一、图1和图2是某科研工作者对蛋白石填充高密度聚乙烯不同体系的的测试结果,请对此两图进行分析,写出分析结果和其原因。

(处理剂为表面处理剂)注:目=1平方英寸(2。

54cm×2。

54cm)内的孔数答:未经处理的蛋白石填充HDPE降低树脂的拉伸强度和冲击强度,蛋白石粒径大小对这两种性能的影响相当。

由于未经过表面处理剂处理,蛋白石不能与树脂较好地相容,两相间粘合力小,不能很好地传递应力,故拉伸强度和冲击强度降低。

ﻩ经过处理的蛋白石填充HDPE能够提高树脂的拉伸强度和冲击强度。

硬脂酸处理的蛋白石比钛酸酯处理的更能提高拉伸强度,并且粒径小的效果好;对于冲击强度,前者效果不如后者,且粒径大的更能提高冲击强度。

经表面处理剂处理后的蛋白石与树脂基体相容性好,界面相粘结力强;硬脂酸处理的蛋白石相容性更好,使得其拉伸强度更高,但粘合紧密反而导致应力传递快,能量吸收少,冲击强度提高较少.填充物粒径小,粘结紧抗拉伸能力强,但是对于钛酸酯处理的蛋白石,粒径小冲击强度反而低,可能是因为蛋白石颗粒分散不均匀导致。

二、一般采有PP熔融接枝MAH单体,并通过反应挤出制备PP/PA 6共混物,请阐明PP接枝MAH对共混物的形态结构及性能有何影响。

为什么?答:PA6与PP是不相容体系,其共混物一般呈现相分离的双相结构,PP粒子呈球状简单地分散在PA6基体中,并且分布不均匀,粒径大,粒径分布宽,界面粘接不良;当体系中加入增容剂后,PP 粒子均匀地分散在PA6基体中,粒径变小,粒径分布窄,PA6与PP 两相界面无明显分相情况。

PP接枝MAH降低了PP在PA6中的界面张力,增加了两相的相容性。

共混改性简答题

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。

(完整)聚合物合成工艺学思考题及其答案

(完整)聚合物合成工艺学思考题及其答案

第一章1.简述高分子化合物的生产过程.答:(1)原料准备与精制过程;包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。

(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。

调整浓度等过程与设备。

(3)聚合反应过程;包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。

(4)分离过程;包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂,脱出低聚物等过程与设备.(5)聚合物后处理过程;包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。

(6)回收过程;主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。

2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点答:间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的,经历了进料、反应、出料、清理的操作。

优点是反应条件易控制,升温、恒温可精确控制,物料在聚合反应器中停留的时间相同,便于改变工艺条件,所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。

缺点是反应器不能充分利用,不适于大规模生产。

连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器,反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。

优点是聚合反应条件稳定,容易实现操作过程的全部自动化、机械化,所得产品质量规格稳定,设备密闭,减少污染.适合大规模生产,因此劳动生产率高,成本较低。

缺点是不宜经常改变产品牌号,不便于小批量生产某牌号产品。

3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程,试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么?答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。

分离工程的主要差别:合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中,沉淀析出;合成橡胶是高粘度溶液,不能加非溶剂分离,一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,以胶粒的形式析出。

后处理工程的主要差别:合成树脂的干燥,主要是气流干燥机沸腾干燥;而合成橡胶易粘结成团,不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥,而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥.4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用.答:高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。

第四章 聚合物的共混改性

第四章 聚合物的共混改性

4、界面层的性质 主要是指界面层的稳定性与界面层的力学强 度(与界面层的组成结构有很大关系)。
4、 内聚能密度 内聚能密度大的聚合物,其分子间作用力 大,不易分散,因此,在共混物体系中趋 向于形成分散相。 5、共混工艺 共混工艺条件如温度、共混时间、剪应力、 助剂及加料次序等因素都可以影响共混物 的形态结构,进而影响共聚物的性能。
二、共混改性的目的
1、综合均衡各聚合物组分的性能,以改善材 料的综合性能。 2、将量小的一聚合物作为另一聚合物的改性 剂,以获得显著的改性效果。 3、改善聚合物的加工性能。 4、制备具有特殊性能的聚合物材料。 5、提高性能/价格比 6、回收利用废弃聚合物材料
三、共混改性的方法
1、物理共混法 (1)机械共混法 ① 干粉共混法 ② 熔融共混法 (2)溶液共混法(共溶剂法) 适用于易溶聚合物和共混物以溶液态被应用的情况。 (3)乳液共混法 适合于以聚合物乳液被应用的情况 2、化学共混法 (1)共聚-共混法(如HIPS、 ABS、MBS等) (2)IPN法
SBS
TPU
3、共混型TPE(动态硫化共混)——在将橡
胶与塑料两组分进行机械共混的同时, 使橡胶与交联剂“就地”产生化学交 联完成硫化作用。硫化的橡胶组分受 机械剪切力作用被剪切成细小的微粒 (其粒径只有几个μm)均匀地分散于 塑料基体中。
二、共混型热塑性弹性体的反应性 共混及动态硫化作用
1、共混型热塑性弹性体的硫化作用 共混型热塑性弹性体的动态硫化 反应发生在橡塑组分的激烈机械 共混过程中。橡胶组分在进行硫 化反应的同时,生成的交联结构 使其粘度骤然增大,此时的机械 剪切力也骤然地增大。结果将橡 胶组分剪成细小的颗粒,其粒径 只有几个μm。 实现动态硫化反应的共混过程也 称为反应性共混。

聚合物改性课后习题

聚合物改性课后习题

聚合物改性课后习题1.共聚物形态可分为哪3种基本类型?P5 答:均相体系海-岛结构海-海结构2.简述均一性与分散度概念。

P10答:均一性指分散相浓度的起伏大小,可以采用数理统计来进行定量计算。

分散度指分散相颗粒的破碎情况,以分散相平均粒径来表征均匀↑均一性↑粒径↓分散度↑3.试述聚合物两相体系的配比与熔体粘度对哪一相为连续相、哪一相为分散相的综合影响。

P17 答:某一组分大于74%→连续相小于26%→分散相26%―74%与另一组分粘度比值小于1,还可能是连续相4.试述影响共混体系熔融流变性能的因素。

P23 答:剪切速率温度共混组成黏弹性5.简述弹性体增韧塑料体系中,分散相粒径对增韧效果的影响。

P28答:橡胶颗粒的粒径分布不宜过宽,过小的橡胶粒不能发挥增韧作用;过大的橡胶粒不仅影响体系中的颗粒总数,而且会对力学性能产生不良影响。

6.简述非弹性体增韧与弹性体增韧的区别,以及非弹性体增韧的优势。

P31 增韧改性剂:脆性塑料,无机填料粒子;橡胶或热塑性弹性体增韧对象:有一定韧性的基体;准韧性基体和脆性基体机理:由橡胶球引发银纹或剪切带,橡胶球本身不消耗多少能量;依赖脆性材料的形变,将外界的能量耗散掉。

用量:抗冲击性能随弹性体用量增大而增大;脆性塑料的用量有一个范围,超过此范围,抗冲击性能急剧下降优势:提高材料抗冲击性能的同时,并不会降低材料的刚性。

既增韧又增强7.对于PVC等脆性基体,如何进行非弹性体增韧?P31答:需要用弹性体对其增韧,变成有一定韧性的基体。

然后再用非弹性体对其进行进一步的增韧改性8.简述分布混合与分散混合的概念。

P34答:分布混合: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: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。

9.试述影响分散相粒径的因素。

P36共混时间:分散粒径随共混时间延长而降低,粒径分布也会随之均化,时间过长高聚物则会降解。

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❖1.试述聚合物共混的概念。

答:聚合物共混是指将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,而且力学、热学、光学、电学及其他性能得到改善的新材料的过程,这种混合过程称为聚合物的共混改性,所得到的新的共混产物称为聚合物共混物,简称共混物。

❖2.共混物的形态学要素有哪些?答:1. 分散相和连续相;2. 分散相的分散状况;3. 两相体系的形貌;4. 相界面。

❖3.简述分散相颗粒分散过程的两种主要机理。

❖答:液滴分裂机理:分散相的大粒子,分裂成两个较小的粒子,然后,较小的粒子在进一步分裂,这一过程不断重复,直至平衡。

❖细流线破裂机理:分散相的大粒子,在拉伸应力下变形为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒子。

❖4.依据“液滴模型”,讨论影响分散相变形的因素。

答:Weber数粒径;连续相黏度;界面张力;熔体弹性;流动场;两相粘度比。

❖5.依据“双小球模型”,讨论影响分散相破碎的因素。

❖答:K值的影响;r*值的影响;初始位置(分散相粒径)的影响❖6.采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控。

❖答:调节剪切应力;通过助剂调节;调节共混组分的相对分子量。

❖1.影响共混物性能的因素有哪些?❖答:一、各组分的性能与配比的影响;二、共混物形态的影响;三、制样方法和条件的影响;四、测试方法与条件的影响❖2.试述聚合物大形变时的形变机理及两种过程。

❖答:玻璃态聚合物大形变时的形变机理包含两种可能的过程❖剪切形变过程:剪切过程包括弥散型的剪切屈服形变和形成局部剪切带两种情况。

剪切形变只是使物体形状改变,分子间的内聚能和物体的密度基本上不受影响。

❖银纹化过程:银纹化过程则使物体的密度大大下降。

这两种机理各自所占的比重与聚合物结构及实验条件有关。

❖3.形成局部应变的两种原因是什么?❖答:1)是纯几何的原因(试样截面积的波动)。

这种纯几何的原因仅在一定的负荷条件下才会产生局部应变❖2)应变软化(材料对应变的阻力随应变的增加而减小)。

是由聚合物材料的本性引起的。

❖4.试述银纹的结构和性质。

❖答:结构:银纹的平面垂直于外加应力的方向。

银纹和裂纹不同,银纹是由聚合物大分子连接起来的空洞所构成。

银纹一定的力学强度。

性质:(a) 密度、光学性质及渗透性❖银纹体中含有大量空洞,因此银纹体的密度比未银纹化的基体的密度小,这也是银纹化后试样体积增加的原因;❖由于密度小,银纹体的折光率比其周围聚合物的折光率小;❖银纹体中的空洞是相互沟通的,由于毛细管作用极易渗入各种流体。

所以银纹体可大大增加聚合物的可渗性。

(b) 银纹体的应力-应变性质❖银纹体性似海绵,比正常的聚合物柔软并具韧性。

在应力作用下,银纹体的形变是粘弹性的,所以其模量与应变过程有关,一般而言,银纹体的模量约为正常聚合物模量的3~25% ;❖形变可恢复,加热、卸荷有利于恢复,在Tg以上加热可迅速地全部恢复;❖加热或加压可使银纹消失,但再施加应力,银纹又在原处产生。

这表明加热或加压仅是银纹的密度增加到与原来聚合物的密度大致相同,但超分子结构并未完全恢复。

(c)银纹的强度和生成能❖在应力作用下,银纹的稳定性即银纹的强度与大分子的塑性流动、化学键的破坏及粘弹行为有关。

❖聚合物的分子量越大,大分子之间的物理交联键就越多,大分子的塑性流动和粘弹松弛过程的阻力就越大,因而银纹就越稳定。

同时,分子量越大,大分子超越银纹两岸的几率就越大,要使银纹破裂就需要破坏更多的化学键,而破坏化学键要比分子间的滑动消耗更多的能量。

❖因此,聚合物分子量越大,银纹的强度就越高,破裂的临界宽度就越大。

❖银纹体形成时所消耗的能量称为银纹的生成能。

形成银纹时要消耗四种形式的能量:生成银纹时的塑性功;在应力作用下银纹扩展的粘弹功;形成空洞的表面功和化学键的断裂能。

❖5.简述银纹的形成过程,即银纹的引发、增长和终止三个阶段。

❖银纹的引发:是由于存在结构的不均一性,从而产生应力集中,引发银纹。

对于均相聚合物,表面缺陷、空洞及其他结构缺陷都是银纹的引发中心。

聚合物共混物的两相界面是引发银纹的主要场所。

特别典型的例子是橡胶增韧塑料,其中的橡胶颗粒构成了引发银纹的中心。

❖银纹的增长:增长速率取决于内部应力集中的情况及银纹尖端材料的性质。

有时随着银纹的增长,应力集中因子下降,银纹增长速率就逐渐下降。

当银纹尖端应力集中因子小于临界值时银纹即终止。

❖银纹的终止:有各种原因,例如银纹与剪切带的相互作用银纹尖端应力集中因子的下降及银纹的支化等。

银纹的发展如能被及时终止,则不致破裂成裂纹。

❖6.试分析影响银纹化的因素及其影响。

(a) 分子量的影响❖分子量的大小对银纹的引发速率基本上无影响;❖对银纹强度影响甚大,分子量高时银纹强度大,不易破裂成裂纹;❖银纹的形态亦受分子量的影响。

❖当分子量小于80000时银纹短而粗,且形态不规则,银纹数目少,易于破裂成裂纹导致聚合物开裂;当分子量很大时则形成大量细而长的银纹,银纹强度大,因而材料强度亦大。

(b) 分子取向的影响❖分子取向后,在平行于取向方向施加应力时,银纹化受到抑制,银纹不易产生,有也密而细短;❖而在垂直于取向方向施加应力时,则易于产生银纹,且少而粗长;❖引发银纹的应力和取向方向与应力方向之间的夹角有关,在0~90º之间,此夹角越大,则引发应力越小,越易形成银纹。

❖银纹的形态亦与取向有关,平行于取向方向的应力产生大量细而短的银纹,垂直于取问方向的应力产生少量长而粗的银纹。

(c) 环境的影响❖某些有机物可大大加速聚合物材料开裂的速度。

例如苯可使中等应力的聚苯乙烯立刻开裂破坏。

开裂就是由银纹破裂形成裂纹并导致聚合物破裂的现象。

氧化剂如臭氧等亦可导致聚合物的开裂破坏。

❖溶剂银纹化——某些液体虽不是聚合物的溶剂,但其溶解度参数与聚合物的溶解度参数相近,可使形成银纹的临界形变值及临界应力值大幅度下降。

❖有时在这类液体的作用下,内应力就足以产生银纹。

这类液体还使银纹强度大大下降,因而使聚合物的强度大幅度减小。

❖对上述现象的解释有两种理论。

第一种理论认为,液体润湿聚合物表面,降低了表面能,因而易于产生新的表面,有利于银纹的形成。

第二种理论则认为上述现象的原因是液体的增塑作用,这些液体溶胀聚合物、使Tg下降,减小了聚合物塑性形变所需的应力。

❖7.剪切带产生的必要因素是什么?❖其一是出于聚合物的应变软化作用;其二是由于结构上的缺陷或其他原因所造成的局部应力集中。

❖8.表示聚合物材料的冲击韧性的方法有哪些?❖冲击强度、应力-应变曲线下的面积、特征表面破裂能以及破裂韧度等都可用来表征材料的韧性大小。

❖9.制备高抗冲击聚合物共混物需满足哪些条件?(1) 所用橡胶的T g必须远低于室温或远低于材料的使用温度;(2) 橡胶不溶于基体树脂中以保证形成两相结构,即不完全相容;(3) 橡胶与树脂之间要有适度的相容性以保证两相之间有良好的粘合力。

❖1.理解各种橡胶增韧机理及其局限性。

❖①能量的直接吸收理论;这种机理所吸收的能量不超过冲击能的1/10。

此外,该理论也不能解释其他一些增韧现象,例如气泡以及小玻璃珠之类的分散颗粒有时也有明显的增韧效应。

②次级转变温度理论;作为普遍规律这种理论并不成立。

③屈服膨胀理论;静张力虽可对基体的形变产生一定程度的活化作用,但是并非增韧的主要机理。

而且该理论没有解释剪切屈服时常常伴随的应力发白现象。

④裂纹核心理论;该理论有三个主要缺点,第一,未能将裂纹和银纹加以区别。

第二,该理论只强调了橡胶颗粒诱发小裂纹的作用而未能允分考虑橡胶颗粒终止裂纹的作用;第三,该理论忽视了基体树脂特性的影响。

⑤银纹-剪切带理论。

❖2.试述橡胶增韧机理之银纹-剪切带-空穴机理。

❖是当前普遍接受的理论。

这是基于橡胶增韧塑料的韧性不但与橡胶相有关,而且与树脂连续相的特性有关。

增韧的主要原因是银纹或剪切带的大量产生和银纹与剪切带的相互作用。

❖橡胶粒子的第一个重要作用就是充当应力集中中心,诱发大量银纹或剪切带。

第二个重要的作用:控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。

❖银纹尖端的应力场可诱发剪切带的产生,而剪切带也可阻止银纹的进一步发展。

大量银纹或剪切带的产生和发展需要耗散大量能量,因而可显著提高材料的冲击强度。

此理论的特点是,既考虑了橡胶粒子的作用,也考虑了树脂连续相性能的影响。

同时,不但考虑了橡胶粒子引发银纹和剪切带的功用,而且还考虑到了它终止银纹发展的效能。

❖这一理论明确指出银纹具有双重功能:银纹的产生和发展消耗大量能量从而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。

❖在考虑增韧作用时,不但需要研究诱发银纹的因素,还需研究终止银纹的因素。

再者,剪切带的形成是增韧的另一个重要因素。

剪切带不仅是消耗能量的因素而且还是终止银纹的重要因素。

❖3.影响橡胶增韧塑料冲击强度的因素有哪些?(1)树脂基体特性的影响①基体树脂分子量及其分布的影响②基体组成及特性的影响(2)橡胶相的影响①橡胶含量的影响②橡胶粒径的影响③橡胶玻璃化温度的影响④橡胶与基体树脂相容性的影响⑤胶粒内树脂包容物含量的影响⑥橡胶交联度的影响(3)橡胶相与基体树脂间结合力的影响❖4.试分析影响共混物形变的因素。

❖5.简述非弹性体增韧机理。

❖非弹性体,主要是指脆性塑料。

广义的非弹性体增韧还应包括无机填料粒子对塑料基体的增韧。

以非弹性体对塑料进行增韧改性,是将脆性塑料(如PS、。

AS等)与有一定韧性的塑料进行共混,形成脆性塑料为分散相,韧性塑料为连续相的“海-岛结构”两相体系。

❖6.共混物流变性能的特征是什么?❖一,聚合物熔体为假塑性非牛顿流体;二,聚合物熔体流动时有明显的弹性效应。

❖7.聚合物共混物熔体的粘弹性表征方法有哪些?❖(1)稳态剪切时的法向应力差N1=σ11-σ22;(2)动态力学试验测量储能模量G′;(3)挤出膨胀比B或可恢复性剪切形变SR;(4)出口压力降P出。

❖8.制备高透明性聚合物共混物的要点是什么?1.制备透明的聚合物共混物,首先基体材料要采用透明的聚合物。

其次,各种添加剂也要不妨碍材料的透明性。

2.减小分散颗粒的尺寸,使其小于可见光光波的波长,可改进共混物的透明性。

但分散相颗粒太小时常使韧性下降。

3.最好的办法是选择折光率相近的组分。

❖9.简述共混体系聚合物的选择原则。

❖1.化学结构相似原则;2.极性相近原则;3.溶解度参数相等或相近原则;4.黏度相近原则;5.表面张力相近原则;6.分子扩散动力学原则。

❖3.简述非弹性体增韧和弹性体增韧的异同。

❖①增韧改性剂:非弹性体增韧的增韧改性剂是脆性塑料(广义包括无机填料粒子),而弹性体增韧的增韧改性剂是橡胶或热塑性弹性体。

❖②增韧对象:非弹性体增韧的对象,是有一定韧性的基体;而弹性体增韧的对象,可以是韧性基体,也可以是脆性基体。

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