高聚物的共混与复合材料

《高聚物的共混与复合材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章　高聚物的共混与复合材料第一节、聚合物共混材料（一）概念1，定义：2，优点：A综合均衡各聚合物的性能B使用少量的某一聚合物作为另一聚合物的改性剂C改善某些聚合物的加工性能D满足某些特殊性能（二）制备1，物理共混（机械共混）：干粉共混熔融共混溶液共混乳液共混2，共聚-共混法接枝共聚-共混、嵌段共聚-共混，前者更为重要。制备聚合物1后将其溶于另一种单体2中，使单体2聚合并与聚合物发生接枝共聚。聚合物共混物包括三种组分：聚合物1、聚合物2、接枝共聚物。3，互穿网络高聚物（IPN）用化学方法将两种或以上的聚合物相互贯穿成交织网络状。分步型IPN同步型IPN互穿网络弹性体胶乳－IPN（三

2、）形态结构（包括界面层）1，形态结构的基本类型1）单相连续结构2）两相连续结构3）两相互锁或交错结构2，聚合物共混物的界面层（过渡区）界面层有两种类型：两相间存在化学键、两相间无化学键。界面层形成分两步：先是两相接触，然后两种聚合物大分子链段之间相互扩散。（四）增容剂1，种类增容剂可以专门制备，也可就地生成（原位反应共混）2，作用原理非反应型增容剂，应用普遍的是接枝共聚物和嵌段共聚物。增容作用模型如图示。反应型增容剂主要是包含一些含有可与共混组分起化学反应的官能团的共聚物，这类增容剂与共混物组分之间形成新的化学键。反应型增容剂增容包括外加反应型增容剂与共混高聚物组分反应（如PE/PA

3、共混时加入PE－COOH）；也包括使共混高聚物官能化，并借助相互反应而增容（如PE羧化后再与PA共混）主要反应类型有：-COOH+-NH2：如上例酸酐＋-NH2：PP/PA6＋PP-g-MAH环氧基＋-COOH或-NH2：PA6/PPO+含有环氧基的PS羧基+唑啉基：PS/NBR（带羧基）＋反应型PS（St+乙烯基唑啉基共聚物）（五）性能1，力学性能混合法则粗略估算：P=1P1+2P2（上限值）P=1/P1+2/P2（下限值）共混物的性能根据共混物的形态结构不同与组分性能的关系不同。2，Tg：与相容性密切相关3，弹性模量和力学松驰弹性模量可用混合法则估算。力学松驰谱变宽。4，

4、力学强度5，其它性能，如流变、阻隔等同样与形态结构和相容性密切相关。（六）主要品种实例PE/EVA、PE/CPE、PE/SBS、PE/PA、PP/PE、PP/PE/EPR、PP/EPR、PP/EPDM、PP/SBS、PP/SBS/BR、PP/PA6、PP/PC、PP/EVA、PP/PPO、PVC/EVA、PVC/CPE、PVC/NBR、ABS/PVC、PS/PPO、PS/PO、PC/ABS、PA/PE、PA/ABS、PA/TPO、PBT/PET、PBT/PC、PBT/PA、PBT/PTFE、PET/EPR………发展方向：多元体系共混第二节　聚合物基复合材料一、概述1，复合材料分类

5、金属基复合材料树脂基热塑性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料复合材料橡胶基复合材料碳及碳化物基复合材料非碳基复合材料高聚物基复合材料陶瓷基复合材料非金属基复合材料复合材料2、复合材料的发展趋势（1）复合材料的功能化：固体自润滑材料及耐磨复合材料复合光敏材料导电复合材料阻燃及自熄性复合材料（2）复合材料的增强原材料发展方向：其一是选用耐高温树脂，例如聚酰亚胺、聚苯丙咪唑、聚苯氧氮杂茂、聚喹啉并咪唑等；二是使用现在大量生产的热塑性树脂，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、ABS等。前者主要用以生产耐高温复合材料，后者主要制造一般工、农业及生活用品。填料（3）

6、成型工艺（4）应用3、复合材料复合结构类型大致分成五种类型1，网状结构：2，层状结构：3，单向结构：4，分散状结构：5，锒嵌结构：二、聚合物基复合材料的类型及特点1，分类按聚合物的特性可分为：塑料基复合材料　热固性塑料基复合材料热塑性塑料基复合材料橡胶基复合材料根据增强剂可分为：玻纤增强、碳纤增强、粉末填充等2，特点1）比强度、比模量大2）耐疲劳性能好3）减震性好4）耐烧蚀性能好5）工艺性好6）良好的热性能，如热变形T增加、导热性提高、热膨胀系数降低。7）良好的电绝缘性能（除C纤维等导电填料）8）良好的耐化学腐蚀性能9）良好的耐老化性能三、聚合物基体（一）对高聚物的要求1，良好的综合

7、性能2，对填料具有很强的粘附力3，良好的工艺性能（二）热固性塑料不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、有机硅等实例:玻璃钢（三）热塑性塑料PE、PP、PVC、PS、ABS、PA、PC、POM、PET、PBT、PPS，大多数用于玻纤增强。热塑性和热固性的比较（四）橡胶常用的橡胶基体有：天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、聚丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶等。橡胶基复合材料主要是用长纤维，包括合成纤维、玻璃纤维、金属纤维。晶须增强的轮胎则主要