聚合物共混的基本概念课件.ppt

《聚合物共混的基本概念课件.ppt》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2章聚合物共混的基本概念内容提要：介绍聚合物共混的基本定义、共混方法分类、共混物的形态学要素，以及对于聚合物共混理论至关重要的相容性概念。12.1聚合物共混的定义2.1.1狭义的与广义的共混广义的混合过程的目的，在于减少混合体系的非均匀性，或者说是增加混合体系的均匀性。为达到这一目的，要靠混合体系各组分间的物理运动来完成。物理共混就成为最基本的共混方式，但是，化学反应在聚合物共混体系形成中的作用也不容忽视。2首先，按宽泛的聚合物共混概念，共混改性应包括物理共混、化学共混和物理／化学共混三大类型。其中

2、，物理共混(主要方法是熔融共混)就是通常意义上的“混合”。物理／化学共混是兼有物理混合和化学反应的过程，包括反应共混和共聚共混。其中，反应共混(如反应挤出)是以物理共混为主，兼有化学反应，可以附属于物理共混；共聚共混则是以共聚为主，兼有物理混合。而化学共混[譬如IPN]则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范畴了。3由于物理共混，特别是物理共混中的熔融共混，有着更广泛的工业应用意义，因而，本课程主要介绍物理共混(重点是熔融共混)，以及附属于物理共混的反应共混。4聚合物共混物与共聚

3、高分子的区别：聚合物共混物共聚高分子无规共聚物交替共聚物嵌段共聚物接枝共聚物5如果将聚合物共混的涵义限定在物理共混的范畴之内，则可对聚合物共混作出如下定义：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。共混的产物称为聚合物共混物。对这一聚合物共混的概念，还可以加以延伸，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增强聚合物体系。62.1.2与共混相关的多元体系范畴(

4、1)高分子合金在工业应用中，高分子合金常被特指聚合物共混物。(2)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。(3)杂化材料杂化材料(hybrid)的概念源于化学中的杂化轨道,其定义为：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。72.2共混改性的主要方法共混改性的基本类型分为物理共混、化学共混和物理／化学共混三大类。(1)熔融共混熔融共混是将聚合物组分加热到

5、熔融状态后进行共混，是应用极为广泛的一种共混方法。工业应用的绝大多数聚合物共混物均采用熔融共混。(2)溶液共混溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。(3)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。(4)釜内共混釜内共混是两种或两种以上聚合物单体同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。82.3组分含量的表示方法(1)质量份数(PHR)通常以主体聚合物的质量为100份，其它组分的含量以相对于主体聚合物的质量份数表示。特别适合于工业试验中的配方研究。(2)质量分数

6、(w)共混组分的质量分数来表征组分含量，是科学研究论文(特别是应用基础研究论文)中经常采用的方法。其优点在于可以反映出某一组分在体系中所占的比例。(3)体积分数(Φ)共混过程的进行以及共混物的形态，都与共混组分的体积有密切关系。体积分数是共混研究，特别是理论研究中重要的表征方法。当共混组分的密度相差较大时，应采用体积分数的表示方法，或将质量分数与体积分数相对照。92.4关于共混物形态的基本概念共混物的形态与共混物的性能有密切关系，而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

7、态分析就成了研究共混工艺条件、共混物组分配方与共混物性能关系的重要中间环节。102.4.1共混物形态的三种基本类型共混物的形态可分为三种基本类型：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”，这是一种两相体系，且一相为连续相，一相为分散相，分散相分散在连续相中，就好像海岛分散在大海中一样；其三被称为“海-海结构”，也是两相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿。也可将共混物的形态划分为均相体系和两相体系，其中，两相体系又进一步划分为“海-岛结构”与“海-海结构”。“海-岛结构”两相体系也称为“单相连续体系”，“

8、海-海结构”两相体系则称为“两相连续体系”。11在聚合物共混物的不同形态结构中，界面结合良好的“海-岛结构”两相体系比均相体系更具重要性。这首先是因为均相体系与两相体系在数量上的差异。研究结果表明，能够形成均相体系的聚合物对是很少的，而能够形成两相体系的聚合物对却要多得多。这样，研究和应用两相体系就比均相体系有更多的选择余地。更重要的是，均相体系共混物的性能往往介于各组分单独存在时的性能之间；而“海-岛结构”两相体系的性能，则有可能超出各组分单独存在时的