聚合物改性原理资料
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。
聚合物改性原理

网络交联密度的增加对IPN松弛性能和玻璃化转变的 影响与相容性增加的影响相似。 例如,以蓖麻油聚氨酯和PS为基的IPN,随着两种网 络交联密度的增加,两个玻璃化温度相互靠近的程度提 高。这是由于随着交联密度的提高,阻止相分离的倾向 增大,强迫相容性加强。
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当用溶液浇铸成膜时,产品的形态结构与所用的 溶剂种类有关,SBS三嵌段共聚物浇铸成膜时: 以苯/庚烷(90/10)为溶剂,丁二烯嵌段为连续相 ; 以四氢呋喃/甲乙酮(90/10)为溶剂时,苯乙烯嵌 段为连续相。
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4.2.2 工艺条件的影响 影响破碎过程的因素主要来自两个方面,其一是外界 作用于共混体系的剪切能,对于简单的剪切流变场而言, 单位体积的剪切能可由下式表示: E=τγ= ηγ2
E——单位体积的剪切能 τ——剪切应力 γ——剪切速率 η——共混体系的粘度
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影响破碎过程的另一个方面的因素,来自于分散相物料 自身的破碎能。可由下式表示: EDb=EDk+EDf
ED碎能 EDf——分散相物料的表面能
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(b) 交联密度的影响
随着两种聚合物网络交联密度的增加,相畴尺寸减小。 但是两种网络的影响是不同的,网络1交联密度的影响要 比网络2交联密度的影响大10倍以上。 一般而言,Semi-l总是比Semi-2的相畴小。图3-24是 由SBR和PS所构成的Semi-l及-Semi-2以及IPN形态结构的 电镜照片,由图可明显地看出交联密度及反应顺序的影 响。
2第二章聚合物共混改性基本原理

2第二章聚合物共混改性基本原理聚合物共混改性是指将不同种类的聚合物混合在一起,通过相互作用、相互渗透以及相互分散,来改善聚合物材料的性能。
聚合物共混改性的基本原理涉及到相互作用、相容性、相互渗透、相互分散等多个方面。
首先是相互作用。
不同种类的聚合物在混合过程中,由于存在不同的结构和功能团,会产生各种相互作用力,如范德华力、静电作用力、水力作用力等。
这些相互作用力可以在分子层面上改变聚合物链的结构,从而改变聚合物材料的性能。
其次是相容性。
在聚合物共混改性中,相容性是一个重要的问题。
如果两种聚合物具有相似的结构和化学性质,则有可能发生物理和化学上的相容作用,使得共混体系更为稳定。
相反,如果两种聚合物的结构差异较大,则相互之间会出现相容性问题,容易导致相互分相和相互分离。
因此,相容性是影响聚合物共混改性的一个重要因素。
其次是相互渗透。
相互渗透是指在共混体系中,两种聚合物在分子层面上相互渗透的现象。
当两种聚合物具有适当的相互作用力和相容性时,可以实现相互渗透,从而改善材料的性能。
相互渗透可以改变聚合物的链结构和比例,提高聚合物的拉伸、弯曲和抗冲击性能等。
最后是相互分散。
相互分散是指在共混体系中,两种或多种聚合物能够均匀分布在整个材料中。
相互分散的好坏直接影响着材料的性能。
当聚合物分子链之间有较好的相容性和相互作用力时,可以实现较好的相互分散,从而提高材料的强度、硬度和耐热性等。
除了上述基本原理外,还有其他一些影响共混改性的因素,如共混体系的配比、共混过程的温度和压力等。
通过合理的配比和控制共混条件,可以进一步改善共混体系的性能。
总之,聚合物共混改性是通过相互作用、相容性、相互渗透和相互分散等多种机制来改善材料性能的一种方法。
通过合理选择和操控不同种类聚合物的相互作用,可以实现在材料中形成一种新的有机整体,从而提高材料的性能和应用范围。
聚合物共混改性原理与应用2

聚合物共混改性原理与应用2聚合物共混改性原理与应用2相容性是指混合在一起的聚合物之间存在一定的相互吸引力,使它们能够混合均匀而不发生相分离。
聚合物的相容性取决于其化学结构和相似性,通常情况下,具有相近结构和性质的聚合物更容易相容。
相容性的提高可以通过一些物理或化学方法实现,例如对聚合物进行预处理,添加共混剂和控制混合温度等。
互穿网络是指两种或多种聚合物在混合过程中形成网络结构,使聚合物之间形成物理或化学的交联,从而增加材料的力学性能和稳定性。
通过互穿网络,不同聚合物之间形成的交联点可以加强材料的强度和刚度,同时也可以提高材料的抗拉伸性、耐热性和抗溶剂性等。
1.提高聚合物的力学性能:通过将不同类型的聚合物混合在一起,可以有效提高材料的强度、刚度、韧性和耐磨性等力学性能。
例如,将聚丙烯和聚酰胺共混改性,可以提高材料的强度和刚度,使其适用于制造高强度结构件。
2.改善聚合物的热稳定性:由于不同类型的聚合物具有不同的热分解温度和稳定性,通过共混改性可以使材料的热稳定性得到提高。
例如,将聚丙烯和聚苯乙烯共混改性,可以提高材料的热稳定性,使其在高温环境下更加稳定。
3.调控材料的光学性能:通过将具有不同光学性质的聚合物进行共混改性,可以调控材料的透明度、折射率和色散性能等。
这对于制备光学材料和光学器件具有重要意义。
4.改善材料的耐化学性:聚合物共混改性可以提高材料的抗溶剂性和抗腐蚀性,使其能够在恶劣的化学环境中使用。
例如,将聚乙烯和聚丙烯酸共混改性,可以提高材料的耐酸碱性和耐腐蚀性。
5.制备功能性聚合物材料:通过将具有不同功能的聚合物进行共混改性,可以制备出具有特定功能的复合材料,如导电聚合物、生物可降解聚合物和自愈合聚合物等。
这些功能性材料在电子、医疗和航空航天等领域有着广泛的应用前景。
总的来说,聚合物共混改性是一种有效的方法,可以通过将不同类型的聚合物混合在一起,实现材料性能的综合优化。
随着科技的不断发展,聚合物共混改性在材料领域的研究和应用将越来越广泛。
聚合物共混改性填充改性

聚合物共混改性原理
填充及增强改性的意义
填料不仅具有降低聚合物材料的成本的作用,更重要 的是改善聚合物的某些性能,甚至赋予聚合物材料某 些特殊功能,从而拓展聚合物的应用领域。同时,某 些填料的应用使聚合物材料的环保性增强。
聚合物共混改性原理
填充增强改性的重要性
➢ 它是获得具有独特功能新型高分子化合物最便宜的途径。 ➢ 它是在保证使用性能要求的前提下降低塑料制品成本最有效
聚合物共混改性原理
用途
1) 增量,降低成本。 2) 提高制品的耐热性,例如在聚丙烯中添加40%的CaCO3,其
热变形温度可提高20℃左右。 3) 改进塑料的散光性,起到遮光或消光的作用。 4) 改善塑料制品的电镀性能或印刷性能。 5) 减少制品尺寸收缩率,提高尺寸稳定性。
聚合物共混改性原理
二﹑硅酸盐
聚合物共混改性原理
填料的性质
一﹑填料的几何形态
部分矿物颗粒的几何形状与尺寸对比特征
聚合物共混改性原理
对于片状填料,表征其几何形态的重要参数是径厚比,即片状颗粒的 平均直径与厚度之比。
对于纤维状填料,往往采用长径比的概念,即纤维状颗粒的长度与平 均直径之比。
粒径是表征填料颗粒粗细程度的主要参数。一般来说填料的颗粒粒径 越小,假如它能分散均匀,则填充材料的力学性能越好,但同时颗粒 的粒径越小,要实现其均匀分散就越困难,需要更多的助剂和更好的 加工设备,而且颗粒越细所需要的加工费用越高,因此要根据使用需 要选择适当粒径的填料。
硫酸钡能吸收X射线和γ射线,可用于防护高能辐射的塑料材料。由于其 密度高,适用于要求高密度的填充塑料材料,如音响材料、鱼网网坠等, 此外由于硫酸钡粒子球形度高,填充硫酸钡的塑料的表面光泽要优于使 用同等份数的其它无机矿物填料的填充塑料。
聚合物共混改性原理与应用5

聚合物共混改性原理与应用5聚合物共混改性原理与应用51.化学相容性:聚合物共混改性的成功关键在于所选择的聚合物之间的化学相容性。
如果两种聚合物能够形成相互溶解的体系,即聚合物链能够相互扩散并与对方形成强的相互作用力,就可以达到物理共混,从而改变聚合物材料的性能。
2.相互作用力:共混聚合物中,不同聚合物之间的相互作用力起到了关键作用。
常见的相互作用力包括范德华力、氢键、弱键、离子相互作用等。
通过选择合适的相互作用力和控制共混聚合物中的相互作用力强度,可以实现聚合物材料的性能的调控和优化。
3.共混机理:共混聚合物的形成遵循着一定的共混机理。
常见的共混机理包括相互扩散和混合、溶解组成物实现物理相互作用、交联反应实现化学相互作用等。
在共混改性中,了解和理解聚合物共混机理对于实现想要的改性效果至关重要。
1.提高材料性能:通过将不同的聚合物共混在一起,可以使材料具备更多的优点和特性。
例如,将具有较高强度和刚性的聚合物与具有耐磨性和耐氧化性的聚合物共混,可以使材料具备优良的机械性能和耐用性。
2.改善加工性能:将具有较低熔点的聚合物和具有较高熔点的聚合物共混,可以降低材料的熔点和粘度,提高材料的流动性,从而改善材料的加工性能。
这种方法在塑料加工和合成纤维等领域中得到广泛应用。
3.调控界面性能:聚合物共混改性可以调控界面效应,从而改善材料的界面性能。
例如,在聚合物共混体系中添加亲水性或疏水性添加剂,可以改变材料的表面性质,使其具备阻燃性、防水性或亲油性等特性。
4.实现多功能化:通过将具有不同功能的聚合物共混在一起,可以实现材料的多功能化。
例如,将具有导电性的聚合物与具有光学性能的聚合物共混,可以制备出具有导光、导电和防静电等功能的材料,广泛应用于电子和光电器件中。
总之,聚合物共混改性是一种重要的材料改性方法,通过调控聚合物之间的化学和物理相互作用,可以实现材料性能的调控和优化。
在不同领域和应用中,聚合物共混改性具有广泛的研究和应用价值。
聚合物改性原理(复习)
含结晶聚合物共混物的形态结构;共混物中一种为晶态, 含结晶聚合物共混物的形态结构;共混物中一种为晶态,另一种 为非晶态时;结晶/结晶聚合物共混物 附生结晶或外延结晶。 结晶聚合物共混物, 为非晶态时;结晶 结晶聚合物共混物,附生结晶或外延结晶。 聚合物共混物的界面层, 聚合物共混物的界面层,相界面以及相界面间具有明显浓度梯度 的区域构成了界面层。 的区域构成了界面层。 界面层厚度的决定因数,主要取决于两聚合物间的相容性、 界面层厚度的决定因数,主要取决于两聚合物间的相容性、大分 子链段尺寸、组成以及相分离的条件。 子链段尺寸、组成以及相分离的条件。 两相之间的粘合,粘合力有两种类型:化学键,次价力。 两相之间的粘合,粘合力有两种类型:化学键,次价力。 界面张力越小,粘合强度越大。混溶性越大,粘合强度越高。 界面张力越小,粘合强度越大。混溶性越大,粘合强度越高。 界面层的性质,界面层可视为介于两聚合物组分之间的第三相, 界面层的性质,界面层可视为介于两聚合物组分之间的第三相, 其力学松弛性能、密度、大分子形态、 其力学松弛性能、密度、大分子形态、超分子结构等都有不同的 改变。 改变。 相容性对形态结构的影响,两种极端情况: 相容性对形态结构的影响,两种极端情况: (1)完全不相容(2) )完全不相容( ) 完全相容或相容性极好。 完全相容或相容性极好。 需要的是适中的相容性,以制得相畴大小适宜、 需要的是适中的相容性,以制得相畴大小适宜、相间结合力较强 的复相结构共混材料。 的复相结构共混材料。
聚合物聚合物-聚合物二元体系相图
具有最高临界相容温度( 具有最高临界相容温度(UCST)的部分相容二元聚合物体系的 ) 组成关系及相图。 ∆Gm-组成关系及相图。 组成关系及相图 增容作用及增容方法 聚合物-聚合物相容性理论 聚合物 聚合物相容性理论 聚合物共混体系相分离机理, 聚合物共混体系相分离机理, (1)从均相直接冷却至亚稳态; )从均相直接冷却至亚稳态; 成核和增长机理( ), 成核和增长机理(NG), (2)从均相直接冷却至旋节区;旋节 )从均相直接冷却至旋节区; 分离机理( )。 分离机理(SD)。 研究聚合物相容性的方法,玻璃化转变法(动态力学法, 研究聚合物相容性的方法,玻璃化转变法(动态力学法,示差扫 描量热法)。 描量热法)。 聚合物共混物的增容方法,( 加入法(非反应型和反应型), ,(1) 聚合物共混物的增容方法,( )加入法(非反应型和反应型), ,(3) ,(4) (2)原位增容,( )引入相互作用基团,( )共溶剂法 )原位增容,( 引入相互作用基团,( 共溶剂法IPN法。 法 第三章 聚合物共混物的形态结构 影响聚合物共混物形态结构的因素, 影响聚合物共混物形态结构的因素,热力学因素 ,动力学因素 , 在混合或成型过程中, 在混合或成型过程中,流动场诱发的形态结构 。 聚合物共混物形态结构的基本类型:单相连续结构, 聚合物共混物形态结构的基本类型:单相连续结构,分散相为胞 状或香肠状结构,分散相为片层状结构,两相互锁或交错结构, 状或香肠状结构,分散相为片层状结构,两相互锁或交错结构, 相互贯穿的两相连续形态结构。 相互贯穿的两相连续形态结构。
聚 合 物 改 性
聚合物改性聚合物定义:聚合物即高分子化合物,所谓的高分子化合物,就是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
聚合物改性通过物理与机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质,或将不同种类聚合物共混,或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联,或将上述方法联用、并用,以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善,或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
聚合物改性的方法总体上分为: 物理方法化学方法表面细分:共混改性、填充改性、纤维增强复合材料化学改性、表面改性、共混改性:两种或者两种以上聚合物经混合制备宏观均匀材料的过程。
可分为物理、化学共混。
填充改性:向聚合物中加入适量的填充材料(如无机粉体或者纤维),以使制品的某些性能得到改善,或降低原材料成本的改性技术。
纤维增强复合材料又称聚合物基复合材料,就就是以有机聚合物为基体,纤维类增强材料为增强剂的复合材料。
化学改性:在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。
原理:主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。
改性手段有:嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点:改性效果耐久,但难度大,成本高,可操作性小,其一般在树脂合成厂完成,在高分子材料加工工厂应用不多。
表面改性:就是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。
特点:性能变化不均匀种类:表面化学氧化处理,表面电晕处理,表面热处理,表面接枝聚合,等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合,常见的有:表面光泽,硬度,耐磨、防静电等的改性。
接枝反应:以含极性基团的取代基,按自由基反应的规律与聚合物作用,生成接枝链,从而改变高聚物的极性,或引入可反应的官能团。
官能团反应:可以发生在聚合物与低分子化合物之间,也可发生在聚合物与聚合物之间。
可以就是聚合物侧基官能团的反应,也可以就是聚合物端基的反应接枝共聚改性对聚合物进行接枝,在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基,所形成的产物称作接枝共聚物。
聚合物改性原理重点内容
聚合物改性原理重点内容第一章1.高分子材料科学发展的趋势是:高性能化、高功能化、复合化、精细化和智能化。
2.高性能化:单一高分子材料的高性能化和通过改性技术高性能化。
对现有品种的改性是今后提高性能、发展新材料的最主要途径。
3.高功能化:从深度和广度上进行研究。
4.复合材料:将金属、有机高分子、无机非金属等具有不同结构和不同性能的材料,经特殊工艺复合成一体,利用优势互补和优势叠加而制得的综合性能优异的新型材料。
材料的复合化代表了材料改性的发展方向。
其中应用最多的是聚合物基高性能复合材料。
5.精细化:随着对制品性能的苛刻性和综合性要求的不断提高,要求所用的原材料及采用的加工工艺技术进一步向高纯化、超净化、精细化、连续化方向发展。
6.材料的智能化:智能材料是指本身带有生物所具有的高级功能的新材料。
智能高分子材料属于智能材料的范畴。
由于高分子材料与具有传感、处理和执行功能的生物体有着极其相似的化学结构,因此比较适合制造智能材料。
7.聚合物改性的方法:共混改性(聚合物合金)、填充和增强改性(高分子复合材料)8.聚合物共混(合金)的含义:本意是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀的材料的过程。
广义的共混包括物理共混、化学共混。
9.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、连续的高分子材料。
10.聚合物共混物的类型:(1)以改性剂的主要用途进行分类:塑料/塑料共混物(PC/ABS,PVC/ABS,PA/LDPE);塑料/弹性体共混物(PP/EPDM,PET/SEBS,HDPE/BR)(2)以共混组分间有无化学键连接进行分类:物理共混物,互穿网络结构(IPN)共混物、化学共混物(共聚共混物)(3)按参与共混的聚合物组分数进行分类:二元、三元及多元共混体系(4)按基体树脂的名称划分:聚烯烃类、聚酰胺类共混物等(5)按基体树脂的特性分类:工程或功能聚合物共混物等(6)按共混物性能特征分类:耐高温、耐低温及增韧聚合物共混物。
聚合物改性原理-化学改性-6-刘瑾
ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE聚合物改性聚合物改性原理主讲人:刘瑾ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE第六章化学改性ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTUREANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE6.1 接枝共聚改性11.基本原理接枝共聚是指在聚合物成分(主干或主链聚合物)存下,使一定的单体聚合,在主干聚合物上将分支聚合物成分通过化学结合上一种分枝的反应。
A A A A A 主链A A AB B 接枝链B BB BBANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTUREANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE22.接枝共聚方法(按机理分)自由基接枝方法:(1) 烯烃单体在带有不稳定氢原子的预聚体存在下进行聚合。
如: PB 上接枝St烯烃单体St(苯乙烯)R引发剂或生长链从PB主链上夺取不稳定氢原子使主链形成自由基,来引发单体聚合。
(2)先在主链上形成过氧化氢基团或其他官能团,然后引发单体聚合。
先在主链上形成过氧化氢基团或其他官能团然后引发单体聚合如: PP上接枝StPP上的过氧化氢基团引发St单体聚合。
氧化氢团引发单体聚ANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTUREANHUI UNIVERSITY OF ARCHITECTURE这种方法共聚物中组成范围宽并混有较多的均聚物这种方法共聚物中组成范围宽,并混有较多的均聚物。
阴离子接枝方法:(1) 主链引发(graft from)如金属化的PB引发St . 通过PB和烷基锂反应形成具有引发作用的主链引发单体聚合引发作用的主链,引发St单体聚合。
(2) 主链偶合(graft onto)如活性PS阴离子与带有活性侧酯基的大分子反应,偶合接枝上去。
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具有明显的界面层——与一般的聚合物共混物相比, IPN 的界面层更为明显,对性能的影响更为突出。
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半IPN(Semi-IPN) ——仅有一种聚合物是交联的;
➢ 聚合物1交联,聚合物2为线形的,为第一类半IPN(Semi-1) ➢ 聚合物2交联,聚合物1为线形的,为第二类半IPN(Semi-2)
梯度IPN(gradient IPN)——在聚合物1熔胀达到平 衡之前就使单体2迅速聚合,则从聚合物1的表面至内 部,单体2的浓度逐渐减小,产物的宏观组成具有一定 的变化梯度。
③ 胶乳IPN(LIPN)
以乳液聚合的方法制得有聚合物1组成的“种子”乳胶粒,再加入 单体2、交联剂和引发剂,形成“芯--壳”状结构的LIPN。
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(2) 相分离及形态结构 ① 相分离
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IPN PEA/PS存在两个相互靠近的玻璃化转变温度 ,而组分间相容性 很好的IPN PEA/PMMA就只存在一个温度范围很宽的玻璃化转变区,但 仅表现一个宽广的玻璃化转变并不意味着均相结构。因为与均相聚合物 相比,此玻璃化转变的温度范围要宽得多,这意味着是一系列温度相近 的玻璃化转变的叠合。
第4章 制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响
4.1 共混改性聚合物的制备方法 4.1.1 物理共混法(机械共混法)
干粉共混法 熔体共混法 溶液共混法 乳液共混法
4.1.2 化学方法(共聚—共混法)
接枝共聚—共混法 嵌段共聚—共混法
4.1.3 互穿网络聚合物(IPN)法
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在IPN中,网络之间的相互贯穿仅发生于超分子水 平,并非真正分子水平的相互贯穿。
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④ 影响形态结构的主要因素
(a) 相容性的影响
相畴尺寸与两相界面张力成正比,而界面张力决 定于两组分之间的相容性。相容性越大,则界面张力 越小,相畴就越小。
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(1) IPN的类型及合成
由两种以上聚合物通过物理和化学的交联形成网络, 网络链段间相互贯穿缠结,形成具有不同相容性的微区 结构的多相体系。
IPN的结构应建立于聚合物的不同相容性、聚合物 共混物的多相性以及聚合物大分子的交联能力的基础上。
聚氨酯和聚丙烯酸酯基的半-SIN,加入不同量的聚丁 二醇以调节接枝程度,随着接枝程度的增加,与PU组分相 应的玻璃化温度向高温移动的程度迅速增加,可达35℃。
相畴尺寸与两种网络之间的互穿情况有密切关系。 一般而言,两种网络之间的相互贯穿主要是相畴级的 相互贯穿,相畴减小时,分子级的相互贯穿增加。
在IPN中,网络1处于溶胀状态,网络2处于自然 状态,所以即便两个聚合物组分是相同的,例如均聚IPN,两种网络之间仍存在差别,仍有分相结构存在。
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当两种聚合物组分间发生接枝反应或形成氢键之类的 强次价键时,相容性提高,相畴减小。相应于两组分的两 个玻璃化温度相互靠近的程度增加,甚至只存在一个玻璃 化温度。
② 同步IPN(SIN)——Simultaneous
➢ 两种聚合物组分同时达到凝胶点——SIN EP/Acrylic ➢ 两种聚合物组分依次达到凝胶点——SIN PU/PMMA ➢ 两种聚合物组分之间发生一定程度的接枝反应。 ➢ 半-SIN——只有一种聚合物交联的SIN,有时也称为假-SIN (pseudo-SIN)或间充复相聚合物。可制得一系列含有硬段和软段聚 合物的两相复合结构的高抗冲浇铸塑料。
均聚互穿聚合物网络(homo-IPN)——Millar IPN , 由化学上完全相同的交联聚合物组成,IPN PS/PS,其 性能不同于一般的交联聚合物,在相同交联度的情况 下, IPN PS/PS的熔胀度较小。
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② 形态结构的基本特点
绝大多数IPN 是复相结构,其相分离结构主要取决于 组分间的相容性、制备方法及反应条件。“强迫相容性” 使组分间混合均匀,界面粘结力较强。
① 分步IPN——IPN SBR/PS、 IPN PB/PS、 IPN PU/PS
逆--IPN(Inverse-IPN)——塑料为聚合物1, 弹性体为聚合物2;
完全IPN——两种聚合物组分都是交联的;
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例:IPN PEA/PMMA中, PEA与PMMA的溶解度 参数相近,相容性好,相畴很小,约为10nm;
IPNPEA/PS中,由于PEA与PS的相容性差,相 畴在100nm以上。
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