聚合物共混改性第二章.ppt

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1、第2章聚合物共混的基本概念12.1聚合物共混的定义22.1.1狭义与广义的共混3聚合物共混的概念按最宽泛的聚合物共混概念，共混改性应包括物理共混化学共混物理/化学共混4物理共混（blend）就是通常意义上的“混合”，简单的机械共混。物理/化学共混（就是通常所称的反应共混/共聚共混）是在物理共混的过程中兼有化学反应，可附属于物理共混；化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络（IPN）等，已超出通常意义上的“混合”的范畴，而应列入聚合物化学改性的领域了。5聚合物共混的定义聚合物共混，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。共混

2、的产物称为聚合物共混物。6聚合物共混概念的扩展对这一聚合物共混的概念可以加以延伸，使聚合物共混的概念扩展到附属于物理共混的物理/化学共混的范畴。更广义的共混还包括以聚合物为基体的无机填充共混物。此外，聚合物共混的涵盖范围还可以进一步扩展到短纤维填充聚合物体系。72.1.2与共混相关的多元体系范畴高分子合金复合材料杂化材料8高分子合金的概念聚合物共混改性的研究是受到冶金行业中合金制造的启示而发展起来的，但高分子合金的概念并不等同于聚合物共混物。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。高分子合金材料通常

3、应具有较高的力学性能，可用作工程塑料。9复合材料复合材料是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。增强材料：粒状、纤维状、片状按基体不同划分：聚合物基复合材料金属基复合材料无机非金属基复合材料（陶瓷基复合材料）10聚合物基复合材料连续纤维（长纤维）短纤维11杂化材料（hybrid）定义：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称为杂化材料。12杂化材料的基本特征不同种类的材料在原子、分子水平上杂化（复合），产生具有新型原子、

4、分子集合结构的材料。杂化材料是将不同组元在纳米尺寸和分子水平上进行组合的工程化领域。132.2共混改性的主要方法物理共混化学共混物理/化学共混14按共混时物料的状态分为：熔融共混溶液共混乳液共混等。151．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。应用极为广泛的一种共混方法。在工业上，熔融共混是采用密炼机、开炼机、挤出机等加工机械进行的，是一种机械共混的方法。通常所说的机械共混，主要就是指熔融共混。熔融共混是最具工业应用价值的共混方法。16熔融共混过程示意造粒粉碎粉状共混料粒状共混料直接成型为部件聚合物Ⅰ聚合物Ⅱ初混熔融共混17

5、熔融共混法的优点原料准备操作简单。熔融时，扩散对流作用激化，强剪切分散作用，相畴较小。强剪切及热的作用下，产生一定数量的接枝或嵌段共聚物，促进体系相容性。18选择熔融共混时，应注意易熔聚合物，若温度过高，设备制造困难。各组分熔融温度和热分解温度相近。熔体粘度相近。弹性模量值悬殊不大，否则会受力不均，剪切力主要集中在弹性模量高的组分上。初混、增加混炼次数有利。但应注意降解。192．溶液共混与熔融共混不同，溶液共混主要应用于基础研究领域。溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。该方法具有简便易行、用料量少等特点，特别适合于在实验室中进行的某些

6、基础研究工作。在实验室研究中，通常是将经溶液共混的物料浇铸成薄膜，测定其形态和性能。203．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。如果共混产品可以以乳液的形式应用（如用作乳液型涂料或粘合剂），则可以考虑采用乳液共混的方法。214、釜内共混釜内共混又称为釜内合金化，是将两种或两种以上的聚合物单体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。得到的是共混产物，省去了共混工艺。222.3组分含量的表示方法1质量份数2质量分数3体积分数23质量份数以主体聚合物的质量为100份，其他组分的含量相对于主体聚合物的质量份数

7、表示。工业配方：例：型材（硬制品）PVC树脂100有机锡1-1.5丙烯酸酯弹性体15钛白粉6-8CaCO38-15润滑体系及其他3-524质量分数以共混组分的质量分数来表征组分含量，是科研论文中要求使用的方法。优点是可以反映出某一组分在体系中所占的比例。以白色母料为例：载体树脂LDPE20%颜料TiO270%分散剂PEWax10%25体积分数——共混研究中重要的表征方法当共混组分的密度相差较大时，如果用质量分数，不适宜。应考虑采用体积分数。262.4关于共混物形态的基本概念聚合物共混物的形态是聚合物共混改性研究的一个重要内容。这是因为：共混物

8、的形态与共混物的性能有密切关系共混物的形态又受到共混工艺条件和共混物组分配方的影响于是，共混物的形态研究就成了研究共混工艺条件和共混物组分配方与共混物性能的关系的重