mxd6%2fpb共混材料的制备与阻隔性能研究

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1、万方数据天津科技大学硕士学位论文■‘-L一·。一1月U吾聚合物材料作为20世纪发展起来的新材料与人们的生活与社会的生产密切相关，己被广泛的应用在各个领域，如食品、医药、建材、电子、军用、包装等领域。与金属、陶瓷、玻璃等制品相比，高分子聚合物产品有着质量轻，成型加工简单易行，改性容易等特点，使其具有其他材料难以相比、难以取代的优良特性。然而随着社会的目益发展和科学技术的不断进步，简单的塑料类制品已不能满足消费者的需求，各应用领域对聚合物材料的性能要求越来越高，且不断向多元化发展，研发高性能和高功能化

2、的聚合物制品成为一种新的趋势，阻隔性功能塑料制品从而也应运而生。一般情况下，高分子新材料的开发耗资大、见效缓慢，而且新的聚合物材料的开发在短期内很难有显著的突破和进展，因此通常采用对聚合物材料进行改性等手段来满足人们日渐提出的高需求[21。对高分子材料性能改进的方法有很多，如无机填料填充、聚合物共混、复合材料增强、化学改性或表面改性处理等，这些方法操作简便，效果显著，而且经济可行，通过共混改性不仅使聚合物材料达到高模量、高冲击、耐高温，高阻隔等不同的特性，而且也广泛的拓展了聚合物材料的应用领域变，

3、并且有较高的工业应用价值，因此聚合物改性具有重要的理论研究价值和应用推广价值【17】。聚合物共混改性技术不仅可以用来对聚合物的性能改进，而且也成为了开发具有更新更高性能新材料的重要手段，因此也成为了高分子材料科学与工程中研宄最为白热化的技术之一，而且高分子共混材料的发展速度也相当迅速，据统计全世界高分子共混材料的产量正在以每年10％左右的速度增长【11。1．1共混改性的理论特点及应用1．1．1聚合物共混改性的分类及特点聚合物的共混改性，是指通过化学或着物理的方法改善聚合物材料的一些性能，使其能够达

4、到想要的效果，通常采用具有特殊功能的聚合物作为改性剂，将其加入到需要改性的基体材料中，选择合适的加工设备、成型工艺，使它们充分混合，从而获得具有新功能的改性聚合物。聚合物共混改性主要有物理、化学、物理，化学共混三大类型，主要特征是共混过程中通过机械剪切力、物理力的共同作用，有的体系还可能发生接枝、嵌段等化学反应，使得聚合物改性剂和基体树脂得到充分的混合。物理共混是在适当的温度下，采用机械混合的手段，将两种以上(包括两种)的聚合物材料、无机材料以及相应助剂等按一定的比例进行掺混，使其达到宏观上均匀分

5、散的效果；而化学共混是指采用化学反应的方法，使聚合物分子中的原子类型或着原子基团或分子结构发生改变的一类改性技术，例如常见的聚合物交联技术、溶液接枝法、聚合物互穿网络等111J。共混改性可采用的手段有许多，按照改性的作用可以划分为增强改性、增韧改性、防腐改性、阻燃改性、阻氧改性、填充改性等，按照改性的途径又可以分为熔融共混万方数据1前言改性、乳液共混改性、溶液共混改性以及釜内共混改性。其中熔融共混又称熔体共混，是将高分子材料加热到熔体粘流温度(Tf)以上进行的，是应用最为广泛的一种方法。一般情况下

6、，在共混改性之前，共混体系中的用作改性的高分子材料本体形态已经不存在了，而是以另一种结构和尺寸分散在聚合物基体中【3剖。聚合物共混的目的，主要是为了采用比较容易的方法将改性聚合物组分与某一方面性能达不到要求的聚合物组分在性能上产生互补，从而使材料获得所期望的使用性能【州71】。聚合物共混物两相的形态结构是影响其性能的最重要的因素之一，由于高分子共混合金一般为多相体系，不同的组成有着不同的形态结构，即便是同一组成的共混体系，加工条件不同形态结构和性能也不同，因此可以通过形态结构分析，找出体系组成、相

7、容性、微观形态结构以及力学性能之间的关系。在成份上，聚合物共混体系一般是由两种或着两种以上聚合物组成的，且绝大多数共混体系在热力学上是不相容的，由于各组分之问的不相容性，其亚微形态表现为两相分散或两相连续结构。根据分散相的形态可分三种基本类型(a)均相体系，针对相容性体系而言，因为是均相结构，与均聚物或无规共聚物的结构和性能比较接近；(b)‘海岛结构”，其中‘‘海相’是指连续相，“岛相”是指分散相，分散相以不同的形状、尺寸分散在连续相之中；(c)‘海一海结构”，指的是两相连续的共混体系，且两相的连

8、续结构相互叠加、相互贯穿【121。其中分散相的层状分散技术，也就是将分散相以二维薄片或纤维状的层状形态分散在基体中，这在聚合物合金发展史上具有划时代的意义，根据这个理论可以研制出具有高阻隔性、永久抗静电性等功能的高分子合剑。71。1．1．2聚合物共混改性的发展与应用1960年，聚苯醚(PPO)与聚苯乙烯(PS)工程材料共混体系的研制成功堪称聚合物共混改性发展史上的重要里程碑；而且共混工艺法也有突破性研究进展，如ⅡPS以及机械共混改性ABS的研制成功；1975年，Dupont公司成功