聚合物共混物的性能

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1、第6章聚合物共混物的性能内容提要：本章在介绍共混物性能的预测和测定的基础上，重点介绍了在聚合物共混改性中占有举足轻重的地位的塑料增韧改性，包括弹性体增韧、非弹性体增韧和增韧机理。还介绍了聚合物共混物的其他性能6.1共混物性能的影响因素共混物的性能，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6.1.1各组分的性能与配比主体聚合物作为连续相对主体聚合物起改性作用的组分的最佳用量改性同时带来的不良效果协效作用6.1.2共混物形态的影响分散相的粒径及分布分散相粒子的空间排布两相界面结合6.1.3制样方法和条件对同一配方体系，制样方法

2、不同，试样性能不同。同台设备、同样条件、同一批次，最有可比性。同一设备，不同批次，应设置参比样制样后，需放置一定时间后测试性能。6.1.4测试方法与条件如力学性能:拉伸、冲击、弯曲、压缩等拉伸实验，拉伸速度冲击实验，类型（）、摆锤质量大小、有无缺口、缺口类型加工方向，横向、纵向测试温度：常温、高温、低温、高低温。升降温速度。参照标准6.2共混物性能的预测在具体地介绍聚合物共混物的性能之前，先根据影响共混物性能的因素，介绍共混物性能与单组分性能的一些关系式，也就是共混物性能的预测。6.2.1简单关系式：并联与串联公式并联P=1P1+2P2串联均相共混体系I——两组分之间的相互作

3、用参数，根据两组分之间相互作用的具体情况，可取正值或负值。“海-岛结构”两相体系连续相硬度较低的体系分散相硬度较高、连续相硬度较低（如填充体系、塑料增强橡胶）ABψ均为参数A=KE-1KE为爱因斯坦系数力学性能的KE分散相粒子的类型取向情况界面结合情况应力类型KE球形无滑动2.5球形有滑动1.0立方体无规3.1短纤维单轴取向拉伸应力，垂直于纤维取向1.5短纤维单轴取向拉伸应力，平行于纤维取向2L/DB是取决于各组分性能及KE的参数ψ——对比浓度，是最大堆砌密度max的函数。max的反映的是分散相粒子的某一种特定的存在状况的空间特征。最大堆砌密度分散相粒子形状堆砌形式max（

4、近似值）球形六方紧密堆砌0.74球形简单立方堆砌0.52棒形L/D=4三维无规堆砌0.62棒形L/D=8三维无规堆砌0.48棒形L/D=16三维无规堆砌0.30分散相硬度较低的体系“海-海结构”两相体系n——与体系有关的参数（-1

5、混物体系的预选提供重要的参照。6.3共混物试样制备与测试共混物试样制备力学样条：挤出、注射、压片流变：Brabender毛细管、熔融指数仪样品的式样、尺寸，参照标准制备实验结果的可比性和可再现性实验结果的可比性和可再现性设备因素：可比性同一台设备、同一次完成，尽量避免设备及仪器误差；同一台设备，保证实验条件一致可再现性：在一定条件下可重复和再现实验方案对结果的影响变量从少到多前后做空白样重复实验6.4共混物熔体的流变性能流变性能关系到材料能否进行加工，也就是说关系到能否把材料加工成制品。熔融共混是最重要的共混方法，研究熔体的流变性能十分重要，对于共混过程的设计和工艺条件的选择和优

6、化具有重要意义。熔体的流变曲线、熔体粘度、熔体的粘弹性等等6.4.1.共混物熔体粘度与剪切速率的关系聚合物共混物熔体是假塑性非牛顿流体，共混物熔体的剪切应力与剪切速率之间的关系符合如下关系式：式中τ——剪切应力；γ——剪切速率；n——非牛顿指数；K——稠度系数。相应地，共混物熔体粘度可表示为：当剪切速率趋于零时，弹性形变也趋近于零，熔体黏度为零切黏度稱0。流变性能的测试仪器毛细管流变仪转矩流变仪熔融指数仪共混物熔体的-γ关系曲线三种基本类型a所示为共混物熔体粘度介于单一组分粘度之间,PP/HDPE,PC/PMMAb所示为共混物熔体粘度比两种单一组分粘度都高，PS/PE=2

7、5/75c所示为共混物熔体粘度比两种单一组分粘度都低,PS/LDPEPS/PMMA6.4.2.熔体粘度与温度的关系共混物的熔体粘度随温度的升高而降低。在一定的温度范围内，对于许多共混物，其熔体粘度与温度的关系可以用类似于Arrehnius方程的公式来表示：Eln=lnA+——RT式中——共混物的熔体粘度；A——常数；E——共混物的粘流活化能，R——气体常数；T——热力学温度（绝对温度）通过共混，可是体系的粘流活化能升高或降低，从而控制共混物的加工温度。应用实例①PC/PE