共混相容形態(tài)性能

1、共混的相容性、形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能共混的相容性、形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能 聚合物共混物相容性聚合物共混物相容性 共混物的相容性共混物的相容性 一一. .共混物的相容性共混物的相容性 1.1.基本概念基本概念 相容性：相容性：指共混物各組分彼此相互容納，形成宏觀指共混物各組分彼此相互容納，形成宏觀 均勻材料的能力。均勻材料的能力。 按相容程度可以分為：按相容程度可以分為：完全相容，部分相容和不相容。完全相容，部分相容和不相容。 相應(yīng)的聚合物對(duì)：相應(yīng)的聚合物對(duì)：完全相容體系，部分相容體系和不相容體系。完全相容體系，部分相容體系和不相容體系。 聚合物共混物相容性概念區(qū)別聚合物共混物相容性概念區(qū)別 所謂聚合物之間的所

2、謂聚合物之間的相容性相容性（MiscibilityMiscibility），從熱力學(xué)角），從熱力學(xué)角 度而言，是度而言，是指在任何比例混合時(shí)，都能形成分子分散的、指在任何比例混合時(shí)，都能形成分子分散的、 熱力學(xué)穩(wěn)定的均相體系，即在平衡態(tài)下聚合物大分子達(dá)熱力學(xué)穩(wěn)定的均相體系，即在平衡態(tài)下聚合物大分子達(dá) 到分子水平或鏈段水平的均勻分散。到分子水平或鏈段水平的均勻分散。 機(jī)械相容性機(jī)械相容性（CompatibilityCompatibility），），是指能得到具有良好物是指能得到具有良好物 理、機(jī)械性能的共混材料時(shí)聚合物共混物之間的相容性。理、機(jī)械性能的共混材料時(shí)聚合物共混物之間的相容性。 這時(shí)，

3、共混時(shí)聚合物各組分間存在一定的相界面親合力、這時(shí)，共混時(shí)聚合物各組分間存在一定的相界面親合力、 且分散較為均勻，分散相粒子尺寸不太大。且分散較為均勻，分散相粒子尺寸不太大。 以以T Tg g表征共混物相容性的示意圖表征共混物相容性的示意圖 相容性的優(yōu)劣：表現(xiàn)在界面結(jié)合的牢固程度；相容性的優(yōu)劣：表現(xiàn)在界面結(jié)合的牢固程度； 實(shí)施共混的難易；實(shí)施共混的難易； 共混組分的分散度和均一性。共混組分的分散度和均一性。 2.2.相容性理論相容性理論 （1 1）熱力學(xué)相容性）熱力學(xué)相容性 聚合物熱力學(xué)相容性是指兩種高聚物在任何比例時(shí)都能形成聚合物熱力學(xué)相容性是指兩種高聚物在任何比例時(shí)都能形成 穩(wěn)定的均相體系的

4、能力，即指聚合物在分子尺度上相容，形穩(wěn)定的均相體系的能力，即指聚合物在分子尺度上相容，形 成均勻共混體系。成均勻共混體系。 溶解度參數(shù)溶解度參數(shù) 0 mm GHT S 1122 (lnln) m SR nn 2 121 2 () mm HV 3-1 3-2 3-3 大分子共混，熵增加很小大分子共混，熵增加很小 若干聚合物的溶解度參數(shù)若干聚合物的溶解度參數(shù) 預(yù)測(cè)小分子溶劑對(duì)于高聚物的溶解性時(shí)，有一定的誤預(yù)測(cè)小分子溶劑對(duì)于高聚物的溶解性時(shí)，有一定的誤 差，用于預(yù)測(cè)大分子之間的相容性，誤差更大；差，用于預(yù)測(cè)大分子之間的相容性，誤差更大； 只是部分相容性；只是部分相容性； 相分離過(guò)程緩慢，實(shí)際上穩(wěn)定。

5、相分離過(guò)程緩慢，實(shí)際上穩(wěn)定。 存在的缺點(diǎn)存在的缺點(diǎn) （2 2）工藝相容性）工藝相容性 工藝相容性是工藝相容性是指兩種材料共混時(shí)的分散難易程度和指兩種材料共混時(shí)的分散難易程度和 所得共混物的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。所得共混物的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。 對(duì)于聚合物相容性有兩方面的含義：對(duì)于聚合物相容性有兩方面的含義： 可以混合均勻的程度可以混合均勻的程度 相混合的聚合物分子間的作用力相混合的聚合物分子間的作用力 二二. .相容性的測(cè)定與研究方法相容性的測(cè)定與研究方法 1.1.玻璃化溫度法玻璃化溫度法 測(cè)定共混物的玻璃化溫度，于單一組分進(jìn)行對(duì)比。測(cè)定共混物的玻璃化溫度，于單一組分進(jìn)行對(duì)比。 紅外光譜法研究聚合物相容性的原理

6、是，紅外光譜法研究聚合物相容性的原理是，對(duì)于相對(duì)于相 容的聚合物共混體系，由于異種聚合物分子之間容的聚合物共混體系，由于異種聚合物分子之間 有強(qiáng)的相互作用，其所產(chǎn)生的光譜相對(duì)于兩聚合有強(qiáng)的相互作用，其所產(chǎn)生的光譜相對(duì)于兩聚合 物組分的光譜譜帶產(chǎn)生較大的偏離物組分的光譜譜帶產(chǎn)生較大的偏離( (譜帶頻率移譜帶頻率移 動(dòng)及峰形的不對(duì)稱(chēng)加寬等動(dòng)及峰形的不對(duì)稱(chēng)加寬等) )，由此而表征相容性，由此而表征相容性 的大小。的大小。 2.2.紅外光譜法紅外光譜法 存在氫鍵，偏移明顯。存在氫鍵，偏移明顯。 3.3.顯微鏡法顯微鏡法 光學(xué)顯微鏡包括透射光顯微鏡、反射光顯微鏡、暗場(chǎng)顯微鏡、光學(xué)顯微鏡包括透射光顯微鏡、

7、反射光顯微鏡、暗場(chǎng)顯微鏡、 偏光顯微鏡、相差顯微鏡和干涉顯微鏡。光學(xué)顯微鏡可以直接偏光顯微鏡、相差顯微鏡和干涉顯微鏡。光學(xué)顯微鏡可以直接 觀察大塊試樣，但分辨率受光波衍射的限制，僅能提供微米數(shù)觀察大塊試樣，但分辨率受光波衍射的限制，僅能提供微米數(shù) 量級(jí)的形貌細(xì)節(jié)（量級(jí)的形貌細(xì)節(jié)（200nm200nm）。）。 2 4.4.濁點(diǎn)法濁點(diǎn)法 主要原理：主要原理：當(dāng)共混物由均相體系變?yōu)閮上囿w系時(shí)，其透光率會(huì)當(dāng)共混物由均相體系變?yōu)閮上囿w系時(shí)，其透光率會(huì) 發(fā)生變化，這一相變點(diǎn)就稱(chēng)為濁點(diǎn)。發(fā)生變化，這一相變點(diǎn)就稱(chēng)為濁點(diǎn)。 濁點(diǎn)法是研究相容性理論的常用方法。濁點(diǎn)法是研究相容性理論的常用方法。 提高提高相容性相容

8、性的方法的方法 1.1.對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性 對(duì)高分子鏈化學(xué)改性對(duì)高分子鏈化學(xué)改性 改變聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)改變聚合物分子鏈結(jié)構(gòu) 主要原理：主要原理：參加共混的聚合物分子鏈上含有某種可以相互作用參加共混的聚合物分子鏈上含有某種可以相互作用 的官能團(tuán)，其相容性很好。的官能團(tuán)，其相容性很好。 如：氫鍵；酸性和堿性基團(tuán)如：氫鍵；酸性和堿性基團(tuán) 2.2.加入增容劑加入增容劑 定義：定義：增容劑是指在共混體的聚合物組分之間起到增加相容增容劑是指在共混體的聚合物組分之間起到增加相容 性和強(qiáng)化界面粘結(jié)作用的共聚物。性和強(qiáng)化界面粘結(jié)作用的共聚物。 作用機(jī)理：作用機(jī)理： 富集在兩相界面處，改善兩

9、相之間的界面結(jié)合；富集在兩相界面處，改善兩相之間的界面結(jié)合； 促進(jìn)分散相組分在共混物中的分散促進(jìn)分散相組分在共混物中的分散。 增容劑增容劑 反應(yīng)型增容劑反應(yīng)型增容劑 非反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑 高分子增容劑高分子增容劑 低分子增容劑低分子增容劑 非反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑 A-B型型 PS PB PS-g-PB PP PA66 PP-g-PA66 A-C型型 PE PS CPE, SEBS PP PE EPDM C-D型型 PVC BR EVA PMMA PP SEBS A A A 二嵌段 三嵌段四爪星形嵌段 B B B 反應(yīng)型增容劑的作用原理反應(yīng)型增容劑的作用原理 n這類(lèi)增容劑與共混的聚

10、合物組分之間形成了新的化學(xué)鍵， 所以可稱(chēng)之為化學(xué)增容。它屬于種強(qiáng)迫性增容。 n反應(yīng)型增容劑主要是些含有可與共混組分起化學(xué)反應(yīng) 的官能團(tuán)的共聚物，它們特別適用于那些相容性很差且 帶有易反應(yīng)官能團(tuán)的聚合物之間共混的增容。 n反應(yīng)增容的概念包括：外加反應(yīng)性增容劑與共混聚合物 組分反應(yīng)而增容（在PEPA共混體系中外加入羧化 PE ）；也包括使共混聚合物組分官能化，并憑借相互 反應(yīng)而增容（使PE羧化后與PA共混）。 界面區(qū)域中反應(yīng)型增容劑分 子的狀態(tài)的變化： （a）反應(yīng)性基團(tuán)向界面區(qū)域 擴(kuò)散； （b）反應(yīng)性基團(tuán)彼此反應(yīng)生 成低接枝密度增容劑； （c）反應(yīng)性基團(tuán)彼此反應(yīng)生 成高接枝密度增容劑 項(xiàng)目項(xiàng)目反應(yīng)

11、型反應(yīng)型非反應(yīng)型非反應(yīng)型 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 添加少量即有很大的效添加少量即有很大的效 果果 對(duì)于相容化難控制的共對(duì)于相容化難控制的共 混物效果大混物效果大 容易混煉容易混煉 使共混物性能變差的使共混物性能變差的 危險(xiǎn)性小危險(xiǎn)性小 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 由于副反應(yīng)等原因可能由于副反應(yīng)等原因可能 使共混物的性能變差使共混物的性能變差 受混煉及成型條件制約受混煉及成型條件制約 價(jià)格較高價(jià)格較高 需要較大的添加量需要較大的添加量 反應(yīng)型和非反應(yīng)型增容劑的比較反應(yīng)型和非反應(yīng)型增容劑的比較 3.3.改善共混加工工藝改善共混加工工藝 聚合物共混的重要條件：溫度聚合物共混的重要條件：溫度 提高溫度有助于使本來(lái)不相容的聚合物相容或

12、部分相容提高溫度有助于使本來(lái)不相容的聚合物相容或部分相容 4.4.在共混物組分間交聯(lián)在共混物組分間交聯(lián) 機(jī)械力機(jī)械力-化學(xué)作用化學(xué)作用 思考題：思考題： 聚合物相容性是如何影響共混物玻璃化溫度的？為什么？聚合物相容性是如何影響共混物玻璃化溫度的？為什么？ 簡(jiǎn)要說(shuō)明聚合物共混體系的熱力學(xué)相容性與工藝性相容性的概念。簡(jiǎn)要說(shuō)明聚合物共混體系的熱力學(xué)相容性與工藝性相容性的概念。 在不相容共混體系中，通常采用哪些手段提高共混體系的相容性。在不相容共混體系中，通常采用哪些手段提高共混體系的相容性。 1. 簡(jiǎn)述增溶劑在共混體系中增容原理。簡(jiǎn)述增溶劑在共混體系中增容原理。 共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 工

13、藝工藝 性能性能 配方配方 形態(tài)形態(tài) 共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 共混物的形態(tài)共混物的形態(tài) 共混物的性能共混物的性能共混工藝條件和共混物組成共混工藝條件和共混物組成 一一. .共混物形態(tài)的三種基本類(lèi)型共混物形態(tài)的三種基本類(lèi)型 共混物的形態(tài)共混物的形態(tài) 均相體系均相體系 兩相體系兩相體系 海海- -海結(jié)構(gòu)海結(jié)構(gòu) 海海- -島結(jié)構(gòu)島結(jié)構(gòu) 二二. .共混物形態(tài)的研究方法共混物形態(tài)的研究方法 直接觀測(cè)形態(tài)方法直接觀測(cè)形態(tài)方法 如電子顯微鏡法；如電子顯微鏡法； 間接測(cè)定方法間接測(cè)定方法 如動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)定法：共混物的如動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)定法：共混物的TgTg，判定均相體系或兩相體系。，判定均相體系或兩

14、相體系。 聚合物對(duì)之間的相容性：聚合物對(duì)之間的相容性： 完全互溶，共混物形成均相體系完全互溶，共混物形成均相體系 部分互溶和完全不互溶，共混物形成兩相體系部分互溶和完全不互溶，共混物形成兩相體系 海島結(jié)構(gòu) 分散相形狀不規(guī)則：一般為機(jī)械共混制得的產(chǎn)物，含量較 大的組分形成連續(xù)相，含量較小的組分構(gòu)成分散相。 分散相顆粒較規(guī)則：分散相顆粒一般為球形，內(nèi)部不含或 只含極少量的連續(xù)相的成份。 分散相為胞狀結(jié)構(gòu)或香腸狀結(jié)構(gòu)：分散相顆粒內(nèi)包含由連 續(xù)相成份構(gòu)成的更小顆粒。接枝共聚共混法制得的共混 物一般具有這種類(lèi)型的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 G型ABS（乳液接枝共聚法）：四 氧化鋨染色，黑色部分丁二烯橡 膠，白色部分塑料

15、 分散相片層狀結(jié)構(gòu)：分散相呈微片狀分散于連續(xù)相基體中， 但分散相濃度較高時(shí)，進(jìn)一步形成了分散相的片層。 SEM Photo of PE/PA6 Alloy 形成條件： 分散相的熔體 粘度大于連續(xù)相 的熔體粘度； 共混時(shí)剪切速率 適當(dāng)； 適當(dāng)?shù)脑鋈荨?二相共連續(xù)結(jié)構(gòu)包括：層狀結(jié)構(gòu) 和互鎖結(jié)構(gòu)。嵌段共聚物產(chǎn)生二相旋 節(jié)分離及當(dāng)兩嵌段組分含量相近時(shí)常 形成這類(lèi)形態(tài)，或以嵌段共聚物為主 要成分的聚合物共混物也易形成這種 結(jié)構(gòu)。在AbB嵌段共聚物中加入A 均聚物，它相容于A相，其對(duì)形態(tài)結(jié) 果的影響效果等同于增加AbB中 的A嵌段的比例。如PSbPIPS體 系，在PS含量較少時(shí)，不影響形態(tài)， 當(dāng)PS含量很

16、大時(shí)，會(huì)破壞形態(tài)。 右圖：SBS三嵌段共聚物，但丁 二烯（B）含量為60左右時(shí)即形成 兩相交錯(cuò)的層狀結(jié)構(gòu)。 三三. .分散相分散狀況分散相分散狀況 1.1.分散相分散狀況的表征分散相分散狀況的表征 兩種共混樣品均一性和分散度的對(duì)比示意圖兩種共混樣品均一性和分散度的對(duì)比示意圖 均一性：分散相物料分均一性：分散相物料分 散的均勻程度散的均勻程度 分散度：分散相物料的分散度：分散相物料的 破碎程度破碎程度 需要共混物分散相組分的分散具有良好的均一性，平均粒徑和粒徑需要共混物分散相組分的分散具有良好的均一性，平均粒徑和粒徑 分布的控制分布的控制 2.2.共混物對(duì)分散相粒徑及粒徑分布的要求共混物對(duì)分散相

17、粒徑及粒徑分布的要求 分散相的平均粒徑控制：分散相的平均粒徑控制： 為使海島結(jié)構(gòu)兩相體系共混物具有預(yù)期的性能，分散相的平均為使海島結(jié)構(gòu)兩相體系共混物具有預(yù)期的性能，分散相的平均 粒徑控制在某一最佳值。粒徑控制在某一最佳值。 彈性體增韌塑料：彈性體增韌塑料：POEPOE增韌增韌PPPP的共混體系，最佳粒徑控制的共混體系，最佳粒徑控制1um1um。 粒徑分布的影響：粒徑分布的影響： 彈性體增韌塑料：過(guò)小的彈性顆粒沒(méi)有增韌作用，過(guò)大的顆粒彈性體增韌塑料：過(guò)小的彈性顆粒沒(méi)有增韌作用，過(guò)大的顆粒 影響共混物的性能影響共混物的性能 分散相粒徑及粒徑分布的調(diào)控與共混組分之間的相容性、共混裝置分散相粒徑及粒徑

18、分布的調(diào)控與共混組分之間的相容性、共混裝置 的設(shè)計(jì)以及混合工藝條件有關(guān)。的設(shè)計(jì)以及混合工藝條件有關(guān)。 五五. .影響聚合物共混形態(tài)的因素影響聚合物共混形態(tài)的因素 1.1.共混組分的配比共混組分的配比 連續(xù)相主要影響連續(xù)相主要影響共混材料的模量，彈性；共混材料的模量，彈性； 分散相主要影響分散相主要影響材料的沖擊性能，光學(xué)性能，傳熱以及滲透性能。材料的沖擊性能，光學(xué)性能，傳熱以及滲透性能。 共混組分之間的配比是影響共混形態(tài)的一個(gè)重要因素，也是決共混組分之間的配比是影響共混形態(tài)的一個(gè)重要因素，也是決 定哪一相為連續(xù)相，哪一相為分散相的重要因素。定哪一相為連續(xù)相，哪一相為分散相的重要因素。 l海島結(jié)

19、構(gòu)兩相體系共混物的形態(tài)：哪一相連續(xù)相，哪一相分散相海島結(jié)構(gòu)兩相體系共混物的形態(tài)：哪一相連續(xù)相，哪一相分散相 分散相的粒徑及粒徑分布分散相的粒徑及粒徑分布 兩相之間的界面結(jié)合兩相之間的界面結(jié)合 l形態(tài)影響因素：形態(tài)影響因素：兩相組分的配比，兩相組分的粘度，工藝條件兩相組分的配比，兩相組分的粘度，工藝條件 影響聚合物共混形態(tài)的因素影響聚合物共混形態(tài)的因素 l海島結(jié)構(gòu)兩相體系共混物的形態(tài)：海島結(jié)構(gòu)兩相體系共混物的形態(tài)： 哪一相連續(xù)相，哪一相分散相哪一相連續(xù)相，哪一相分散相 分散相的粒徑及粒徑分布分散相的粒徑及粒徑分布 兩相之間的界面結(jié)合兩相之間的界面結(jié)合 l形態(tài)影響因素：形態(tài)影響因素： 兩相組分的配

20、比，兩相組分的粘度，工藝條件兩相組分的配比，兩相組分的粘度，工藝條件 1. 共混組分配比的影響共混組分配比的影響 在聚合物共混兩相體系中，確定連續(xù)相和分散相具在聚合物共混兩相體系中，確定連續(xù)相和分散相具 有重要的意義：有重要的意義： 連續(xù)相連續(xù)相主要與共混材料的主要與共混材料的力學(xué)強(qiáng)度、模量、彈性相力學(xué)強(qiáng)度、模量、彈性相 關(guān)關(guān)； 分散相分散相則主要與則主要與抗沖擊性能抗沖擊性能(在增韌體系中在增韌體系中)、光學(xué)光學(xué) 性能、傳熱以及抗?jié)B透性能、傳熱以及抗?jié)B透(在相關(guān)體系中在相關(guān)體系中)相關(guān)。相關(guān)。 連續(xù)相理論臨界含量：連續(xù)相理論臨界含量： 假設(shè)分散相顆粒是直徑相等的球，假設(shè)分散相顆粒是直徑相等的

21、球， 以緊密填充方式堆積以緊密填充方式堆積 最大填充分?jǐn)?shù)最大填充分?jǐn)?shù)74%74%。 2.2.熔體黏度熔體黏度 對(duì)于熔融共混體系，共混組分的熔體粘度是影響共對(duì)于熔融共混體系，共混組分的熔體粘度是影響共 混物形態(tài)的重要因素?；煳镄螒B(tài)的重要因素。 規(guī)律：規(guī)律：黏度低的相傾向于生成連續(xù)相，黏度高的相黏度低的相傾向于生成連續(xù)相，黏度高的相 傾向于生成分散相。傾向于生成分散相。 具體情況需分析。具體情況需分析。 3.組分組分 配比配比 與熔與熔 體黏體黏 度的度的 綜合綜合 影響影響 A連續(xù)相連續(xù)相 B連續(xù)相連續(xù)相 4.4.黏度比、剪切應(yīng)力及界面張力對(duì)分散相顆粒的的綜合影黏度比、剪切應(yīng)力及界面張力對(duì)分散相

22、顆粒的的綜合影 響響 為了探討影響共混物形態(tài)（主要是分散相粒徑）的因 素，引入兩個(gè)參數(shù)， K與 連續(xù)相黏度 分散相黏度剪切應(yīng)力 兩相間界面張力 分散相粒徑 剪切速率 (a) 黏度比黏度比 與參數(shù)與參數(shù) 臨界值的關(guān)系臨界值的關(guān)系 (b)剪切應(yīng)力及界面張力的影響剪切應(yīng)力及界面張力的影響 n界面張力降低，分散相粒徑（界面張力降低，分散相粒徑（d)變小，實(shí)際上反變小，實(shí)際上反 映了相容性的改善。映了相容性的改善。 = 增加時(shí)，增加時(shí)， 分散相粒徑（分散相粒徑（d)變小變小 (c) 其它影響因素其它影響因素 加工溫度 相容性 共混物的性能共混物的性能 聚合物共混物的流變性能、力學(xué)性能、光學(xué)及電聚合物共混

23、物的流變性能、力學(xué)性能、光學(xué)及電 學(xué)性能、阻隔及抗?jié)B透性能等。學(xué)性能、阻隔及抗?jié)B透性能等。 . .共混物性能與單組分性能的關(guān)系式共混物性能與單組分性能的關(guān)系式 設(shè)共混物性能為設(shè)共混物性能為P，如密度、電性能、黏度、熱性，如密度、電性能、黏度、熱性 能等能等 組分組分1性能為性能為P1，組分，組分2性能為性能為P2 這里主要介紹這里主要介紹Nielsen提出的預(yù)測(cè)公式。提出的預(yù)測(cè)公式。 共混物的性能與單一組分的性能之間，都存在著某種關(guān)聯(lián)共混物的性能與單一組分的性能之間，都存在著某種關(guān)聯(lián) 共混物的性能與共混物的形態(tài)密切相關(guān)共混物的性能與共混物的形態(tài)密切相關(guān) 簡(jiǎn)單關(guān)系式簡(jiǎn)單關(guān)系式 1 122 PPP

24、 不考慮共混物形態(tài)因素不考慮共混物形態(tài)因素 2 2 1 1 1 PPP 1 21 并聯(lián)并聯(lián): 串聯(lián)串聯(lián): 2.2.均相共混體系均相共混體系 1 12212 PPPIPP 各組分存在相互作用，各組分存在相互作用，I是兩組分之間相互作用參數(shù)是兩組分之間相互作用參數(shù) 3.3.海海- -島結(jié)構(gòu)兩相體系島結(jié)構(gòu)兩相體系 2 12 1 1 ABP PB 1 E AK 分散相為硬組分，連續(xù)相為軟組分分散相為硬組分，連續(xù)相為軟組分 K KE E為愛(ài)因斯坦系數(shù)為愛(ài)因斯坦系數(shù) 按按NielsenNielsen混合法則，分散相為硬組分，連續(xù)相為軟組分，海島結(jié)構(gòu)混合法則，分散相為硬組分，連續(xù)相為軟組分，海島結(jié)構(gòu) 兩相體

25、系公式：兩相體系公式： 2 1 2 1 1 P P B P A P 2 2 1 1 () m m B B取決于各組分性能及取決于各組分性能及K KE E的的 參數(shù)參數(shù) 對(duì)比濃度，是最大堆砌密的函數(shù)對(duì)比濃度，是最大堆砌密的函數(shù) m m：假想分散相粒子以某種形式堆砌，堆砌的形式取決于分散：假想分散相粒子以某種形式堆砌，堆砌的形式取決于分散 相粒子在共混物中的具體情況，與分散相粒子的形狀、排布方相粒子在共混物中的具體情況，與分散相粒子的形狀、排布方 式有關(guān)。式有關(guān)。 分散相粒子的堆砌體積 分散相粒子的真體積 max 分散相硬度較低的體系分散相硬度較低的體系 :軟改硬軟改硬 兩相體系中的分散相為硬度較

26、低的組分，連續(xù)相 為硬度較高的組分時(shí)，共混物性能與純組分性能的 關(guān)系，如橡膠增韌塑料體系： 2 1 1 1 i i B A P P A Ai 1 i i A P P P P B 2 1 2 1 1 “海海-海?！苯Y(jié)構(gòu)兩相體系結(jié)構(gòu)兩相體系 兩相連續(xù)的“海-海”結(jié)構(gòu)兩相體系，包括聚合物互穿 網(wǎng)絡(luò)(IPN)。采用機(jī)械共混法，亦可在一定條件下獲 得具有“海-海”結(jié)構(gòu)的兩相體系： 2211 nnn PPP n=1/5 (力學(xué)強(qiáng)度力學(xué)強(qiáng)度IPN） 或或1/3 （介電常數(shù)（介電常數(shù) ） 2 5/1 21 5/1 1 5/1 GGG 以結(jié)晶聚合物為例，結(jié)晶聚合物可以作為晶相與非晶相的兩以結(jié)晶聚合物為例，結(jié)晶聚

27、合物可以作為晶相與非晶相的兩 相體系，且兩相都是連續(xù)的。一些結(jié)晶聚合物（如相體系，且兩相都是連續(xù)的。一些結(jié)晶聚合物（如PE, PP, 尼尼 龍）的剪切模量可滿足龍）的剪切模量可滿足 下式：下式： 二二. .共混物熔體的流變性能共混物熔體的流變性能 聚合物共混物熔體的流變性特征：聚合物共混物熔體的流變性特征： 聚合物熔體為假塑性非牛頓流體；聚合物熔體為假塑性非牛頓流體； 聚合物熔體流動(dòng)時(shí)有明顯的彈性效應(yīng)。聚合物熔體流動(dòng)時(shí)有明顯的彈性效應(yīng)。 熔體流變性能：流變曲線，熔體黏度，熔體的粘彈性等。熔體流變性能：流變曲線，熔體黏度，熔體的粘彈性等。 共混物熔體黏度與剪切速率的關(guān)系共混物熔體黏度與剪切速率的

28、關(guān)系 n K 1n K 共混物熔體黏度曲線共混物熔體黏度曲線 兩相共混體系中：熔體流變性與共混組成、兩相形態(tài)及界面作用兩相共混體系中：熔體流變性與共混組成、兩相形態(tài)及界面作用 和加工溫度有關(guān)。和加工溫度有關(guān)。 可能會(huì)出現(xiàn)兩種甚至兩種以上不同的流變類(lèi)型可能會(huì)出現(xiàn)兩種甚至兩種以上不同的流變類(lèi)型 n 流變性能的儀器有流變性能的儀器有毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀(如如 Brabender流變儀、哈克流變儀流變儀、哈克流變儀)、熔融指數(shù)儀、熔融指數(shù)儀等。等。 毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定表觀黏度、非牛頓指數(shù)等參毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定表觀黏度、非牛頓指數(shù)等參 數(shù)，適合于進(jìn)行理論研究。數(shù)，適合于進(jìn)

29、行理論研究。 n 采用雙轉(zhuǎn)子混煉器的測(cè)試結(jié)果，表征為采用雙轉(zhuǎn)子混煉器的測(cè)試結(jié)果，表征為轉(zhuǎn)矩值，轉(zhuǎn)矩值，可可 以直接以以直接以轉(zhuǎn)矩值來(lái)表征黏度轉(zhuǎn)矩值來(lái)表征黏度。 n熔融指數(shù)儀測(cè)定的熔融指數(shù)儀測(cè)定的熔體流動(dòng)速率熔體流動(dòng)速率(MFR)也與熔體黏也與熔體黏 度相關(guān)，可以作為熔體黏度的一種相關(guān)表征。度相關(guān)，可以作為熔體黏度的一種相關(guān)表征。 毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)儀等測(cè)試儀器不具備對(duì)物毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)儀等測(cè)試儀器不具備對(duì)物 料進(jìn)行共混的功能。料進(jìn)行共混的功能。 n采用毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)儀進(jìn)行測(cè)試前，應(yīng)先采用毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)儀進(jìn)行測(cè)試前，應(yīng)先 對(duì)物料進(jìn)行共混。因而，毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)對(duì)物

30、料進(jìn)行共混。因而，毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù) 儀測(cè)定的是共混產(chǎn)物的流變性能，而不是共混過(guò)程儀測(cè)定的是共混產(chǎn)物的流變性能，而不是共混過(guò)程 中的流變性能。中的流變性能。 2.2.共混物熔體黏度與溫度的關(guān)系共混物熔體黏度與溫度的關(guān)系 E InInA RT 通過(guò)公式可求粘流活化能通過(guò)公式可求粘流活化能 加入某種流動(dòng)性較好的聚合物改善流動(dòng)性較差的聚合物流加入某種流動(dòng)性較好的聚合物改善流動(dòng)性較差的聚合物流 動(dòng)性動(dòng)性 例如：例如： PC/PE =95/5 PC/PE共混物的黏流活化能共混物的黏流活化能51.0kJ/mol. PC黏流活化能黏流活化能64.9kJ/mol 3. 共混物熔體黏度與共混組成的關(guān)系 共混

31、體系組分含量與熔體黏度的關(guān)系共混體系組分含量與熔體黏度的關(guān)系 （a a）PP/PSPP/PS體系，第二組分的加入改變主體聚合物熔體的超體系，第二組分的加入改變主體聚合物熔體的超 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) （b b）在低粘度組分含量較高時(shí)，共混物的熔體黏度與低粘度）在低粘度組分含量較高時(shí)，共混物的熔體黏度與低粘度 相近，在高黏度組分增加時(shí)，共混物的熔體黏度增加較快。相近，在高黏度組分增加時(shí)，共混物的熔體黏度增加較快。 （c c）共混物熔體黏度有一極大值，由于共混物熔體形成互鎖）共混物熔體黏度有一極大值，由于共混物熔體形成互鎖 狀的交織結(jié)構(gòu)。狀的交織結(jié)構(gòu)。 4.共混物熔體的共混物熔體的 黏彈性行為黏彈性行

32、為 聚合物共混物聚合物共混物 熔體的彈性，熔體的彈性， 可采用擠出脹可采用擠出脹 大法大法(測(cè)定測(cè)定出口出口 膨脹比膨脹比B)，也，也 可采用可采用第一法第一法 向應(yīng)力差向應(yīng)力差 ( 11 22) 。 共混物的力學(xué)性能共混物的力學(xué)性能 共混物的力學(xué)性能，包括其共混物的力學(xué)性能，包括其熱熱-機(jī)械性能機(jī)械性能(如玻璃如玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度化轉(zhuǎn)變溫度)、力學(xué)強(qiáng)度力學(xué)強(qiáng)度，以及，以及力學(xué)松弛力學(xué)松弛等特性。等特性。 提高聚合物的力學(xué)性能，是共混改性的最重要的目提高聚合物的力學(xué)性能，是共混改性的最重要的目 的之一。的之一。 1. 彈性體增韌塑料體系彈性體增韌塑料體系 1）塑料基體的形變）塑料基體的形變 a

33、b 塑料的形變區(qū)與形變機(jī)理塑料的形變區(qū)與形變機(jī)理 (1)塑料的大形變與變形區(qū) 塑料材料的大尺度形變是使外界作用的能量耗散的 重要途徑，形變通常集中發(fā)生在一定的區(qū)域內(nèi)，稱(chēng) 之為變形區(qū)。例如，當(dāng)材料受到?jīng)_擊發(fā)生斷裂時(shí)， 沖擊斷口的兩側(cè)會(huì)有變形區(qū)。由于沖擊力作用于材 料是一個(gè)過(guò)程，所以變形區(qū)又可以稱(chēng)為“過(guò)程區(qū)” 。塑料發(fā)生變形的機(jī)制包括形成剪切形變和銀紋化 。韌性塑料材料的變形區(qū)較厚，使其可以將外力分 散到較大的體積內(nèi)；而脆性塑料的變形區(qū)則很薄， 沒(méi)有耗散能量的充?？臻g，所以沖擊強(qiáng)度低。 塑料的大尺度形變包含兩種可能的過(guò)程，其一是 剪切形變過(guò)程，其二是銀紋化過(guò)程。 (2)剪切形變剪切形變 在拉伸過(guò)程

34、中，拉伸力可分解出剪切力分量， 剪切力的最大值出現(xiàn)在與正應(yīng)力成45o的斜面上 。因此，在與正應(yīng)力大約成45o的斜面上，可產(chǎn) 生剪切屈服，發(fā)生剪切屈服形變。塑料試樣在 發(fā)生剪切屈服形變時(shí)，可觀察到局部的剪切形 變帶，稱(chēng)為剪切帶(shear band)。 發(fā)生剪切屈服后，即產(chǎn)生細(xì)頸現(xiàn)象，并發(fā)生大 形變，發(fā)生剪切屈服的特征，是產(chǎn)生細(xì)頸。在 發(fā)生剪切屈服時(shí)，試樣的密度基本不變。剪切 帶的形成，可以使外部作用于試樣的能量在一 定程度上被耗散掉，因而賦予塑料材料一定的 韌性。 n剪切帶具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)電鏡觀察，剪切帶的厚剪切帶具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)電鏡觀察，剪切帶的厚 度約度約1m,寬約寬約550m。剪

35、切帶又由大量不規(guī)則的線。剪切帶又由大量不規(guī)則的線 簇構(gòu)成，每一條線的厚度約簇構(gòu)成，每一條線的厚度約0.lm。如。如圖圖 所示。所示。 (3)銀紋化銀紋化 玻璃態(tài)聚合物屈服形變的另一機(jī)理是銀紋化。玻璃態(tài)聚合物屈服形變的另一機(jī)理是銀紋化。 玻璃態(tài)聚合物在應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生發(fā)白現(xiàn)象，玻璃態(tài)聚合物在應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生發(fā)白現(xiàn)象，這這 種現(xiàn)象叫種現(xiàn)象叫應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象，亦稱(chēng)，亦稱(chēng)銀紋銀紋(Craze)現(xiàn)象現(xiàn)象 。應(yīng)力發(fā)白的原因是由于產(chǎn)生了銀紋，這種產(chǎn)生。應(yīng)力發(fā)白的原因是由于產(chǎn)生了銀紋，這種產(chǎn)生 銀紋的現(xiàn)象也叫銀紋化。銀紋的現(xiàn)象也叫銀紋化。聚合物中產(chǎn)生銀紋的部聚合物中產(chǎn)生銀紋的部 位稱(chēng)為銀紋體或簡(jiǎn)稱(chēng)銀紋

36、。位稱(chēng)為銀紋體或簡(jiǎn)稱(chēng)銀紋。銀紋化與剪切帶一樣銀紋化與剪切帶一樣 也是一種屈服形變過(guò)程。銀紋化的直接原因也是也是一種屈服形變過(guò)程。銀紋化的直接原因也是 由于結(jié)構(gòu)的缺陷或結(jié)構(gòu)的不均勻性而造成的應(yīng)力由于結(jié)構(gòu)的缺陷或結(jié)構(gòu)的不均勻性而造成的應(yīng)力 集中。銀紋可進(jìn)一步發(fā)展成裂紋，所以它常常是集中。銀紋可進(jìn)一步發(fā)展成裂紋，所以它常常是 聚合物破裂的開(kāi)端。但是，形成銀紋要消耗大量聚合物破裂的開(kāi)端。但是，形成銀紋要消耗大量 能量，因此，銀紋能被適當(dāng)?shù)亟K止而不致發(fā)展成能量，因此，銀紋能被適當(dāng)?shù)亟K止而不致發(fā)展成 裂紋，那么它反而可延遲聚合物的破裂，提高聚裂紋，那么它反而可延遲聚合物的破裂，提高聚 合物的韌性。合物的韌

37、性。 銀紋的平面垂直于外加應(yīng)力的方向。銀紋的平面垂直于外加應(yīng)力的方向。 彈性體增韌塑料的機(jī)理彈性體增韌塑料的機(jī)理 銀紋銀紋-剪切帶理論剪切帶理論 在銀紋-剪切帶理論提出之前，已有關(guān)于塑 料增韌的多重銀紋理論、剪切屈服理論等。 在此基礎(chǔ)上，提出了銀紋-剪切帶理論。 銀紋-剪切帶理論由BucknalI等在20世紀(jì)70 年代(1972年)提出。在橡膠(或其它彈性體) 增韌塑料的兩相體系中，橡膠是分散相，塑 料是連續(xù)相。 n銀紋銀紋-剪切帶理論剪切帶理論指出，橡膠指出，橡膠“小球小球”在塑料增在塑料增 韌體系中發(fā)揮兩個(gè)重要的作用：其一是作為應(yīng)韌體系中發(fā)揮兩個(gè)重要的作用：其一是作為應(yīng) 力集中體誘發(fā)大量銀

38、紋和剪切帶，其二是控制力集中體誘發(fā)大量銀紋和剪切帶，其二是控制 銀紋的發(fā)展，使銀紋及時(shí)終止，不致發(fā)展成破銀紋的發(fā)展，使銀紋及時(shí)終止，不致發(fā)展成破 壞性的裂紋。外界作用于塑料材料的能量，可壞性的裂紋。外界作用于塑料材料的能量，可 以通過(guò)銀紋或剪切帶的形成而耗散掉，使材料以通過(guò)銀紋或剪切帶的形成而耗散掉，使材料 的抗沖擊性能明顯提高。的抗沖擊性能明顯提高。 n增韌機(jī)理與被增韌的塑料增韌機(jī)理與被增韌的塑料基體基體的性質(zhì)密切相關(guān)的性質(zhì)密切相關(guān) 。對(duì)于脆性基體，橡膠顆粒主要是在塑料基體。對(duì)于脆性基體，橡膠顆粒主要是在塑料基體 中誘發(fā)銀紋；而對(duì)于有一定韌性的基體，橡膠中誘發(fā)銀紋；而對(duì)于有一定韌性的基體，橡

39、膠 顆粒主要是誘發(fā)剪切帶。基體的韌性越高，剪顆粒主要是誘發(fā)剪切帶?；w的韌性越高，剪 切帶所占的比例越大。銀紋和剪切帶所占比例切帶所占的比例越大。銀紋和剪切帶所占比例 除與基體性質(zhì)有關(guān)，也與形變速率有關(guān)，形變除與基體性質(zhì)有關(guān)，也與形變速率有關(guān)，形變 速率增加時(shí)，銀紋化所占的比例提高。速率增加時(shí)，銀紋化所占的比例提高。 n此外，橡膠顆粒還能夠起到終止銀紋的作用，使銀紋此外，橡膠顆粒還能夠起到終止銀紋的作用，使銀紋 及時(shí)終止，而不至于發(fā)展成具有破壞性的裂紋。及時(shí)終止，而不至于發(fā)展成具有破壞性的裂紋。 n銀紋和剪切帶也可以相互作用銀紋和剪切帶也可以相互作用：銀紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)可：銀紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)可 誘

40、發(fā)剪切帶的產(chǎn)生，而剪切帶也可阻止銀紋的進(jìn)一步誘發(fā)剪切帶的產(chǎn)生，而剪切帶也可阻止銀紋的進(jìn)一步 發(fā)展。對(duì)于準(zhǔn)韌性基體，剪切帶所占的比例較大，剪發(fā)展。對(duì)于準(zhǔn)韌性基體，剪切帶所占的比例較大，剪 切帶可以起到終止銀紋的作用。切帶可以起到終止銀紋的作用。 n銀紋銀紋-剪切帶理論全面論述了橡膠顆粒的作用，又考慮剪切帶理論全面論述了橡膠顆粒的作用，又考慮 了塑料基體性能的影響，同時(shí)明確了銀紋的雙重功能了塑料基體性能的影響，同時(shí)明確了銀紋的雙重功能 ：一方面，銀紋的產(chǎn)生和發(fā)展消耗大量能量，可提高：一方面，銀紋的產(chǎn)生和發(fā)展消耗大量能量，可提高 材料的破裂能；另一方面，銀紋又是產(chǎn)生裂紋并導(dǎo)致材料的破裂能；另一方面，

41、銀紋又是產(chǎn)生裂紋并導(dǎo)致 材料破壞的先導(dǎo)。因而，增韌體系必須有使銀紋及時(shí)材料破壞的先導(dǎo)。因而，增韌體系必須有使銀紋及時(shí) 終止的機(jī)制。由于銀紋終止的機(jī)制。由于銀紋-剪切帶理論成功地解釋了一系剪切帶理論成功地解釋了一系 列實(shí)驗(yàn)事實(shí)，因而列實(shí)驗(yàn)事實(shí)，因而被廣泛接受被廣泛接受。 界面空洞化理論界面空洞化理論 當(dāng)塑料材料受到?jīng)_擊發(fā)生斷裂時(shí)，沖擊斷口 的兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。該白化區(qū)域會(huì)隨著 裂紋的增長(zhǎng)而發(fā)展擴(kuò)大。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，存 在著“空化空間”。對(duì)于聚合物兩相體系， 這種空化空間可以以兩相界面脫離形式存在 。兩相界面脫離而產(chǎn)生的空洞化，對(duì)于增韌 起著一定的作用。這一機(jī)理即為“界面空洞 化”理論。 n當(dāng)塑料

42、基體產(chǎn)生銀紋時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生空洞，當(dāng)塑料基體產(chǎn)生銀紋時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生空洞， 產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白。但銀紋中的空洞是產(chǎn)生于產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白。但銀紋中的空洞是產(chǎn)生于 塑料基體內(nèi)部，而塑料基體內(nèi)部，而“界面空洞界面空洞”則產(chǎn)生于則產(chǎn)生于 橡膠顆粒與塑料基體的界面之間。此外，橡膠顆粒與塑料基體的界面之間。此外， 銀紋現(xiàn)象主要出現(xiàn)于脆性基體，而銀紋現(xiàn)象主要出現(xiàn)于脆性基體，而“界面界面 空洞空洞”造成的白化現(xiàn)象可出現(xiàn)于準(zhǔn)韌性基造成的白化現(xiàn)象可出現(xiàn)于準(zhǔn)韌性基 體。體?！敖缑婵斩唇缑婵斩础碑a(chǎn)生的白化現(xiàn)象出現(xiàn)在產(chǎn)生的白化現(xiàn)象出現(xiàn)在 裂縫附近的過(guò)程區(qū)內(nèi)，過(guò)程區(qū)的厚度為裂縫附近的過(guò)程區(qū)內(nèi)，過(guò)程區(qū)的厚度為h。 增韌改性的效果與過(guò)程區(qū)厚度

43、有關(guān)。增韌改性的效果與過(guò)程區(qū)厚度有關(guān)。 h愈愈 大，增韌改性的幅度也愈大。大，增韌改性的幅度也愈大。 n界面空洞化可阻止基體內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，界面空洞化可阻止基體內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生， 同時(shí)可使同時(shí)可使PC基體變形時(shí)所受的約束減小，基體變形時(shí)所受的約束減小， 使之易于發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變。界面空洞化使之易于發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變。界面空洞化 以及隨之產(chǎn)生的強(qiáng)迫高彈形變吸收了大量以及隨之產(chǎn)生的強(qiáng)迫高彈形變吸收了大量 能量，使材料的抗沖擊性能提高。能量，使材料的抗沖擊性能提高。 n泊松比泊松比 為在拉伸試驗(yàn)中，材料橫向單為在拉伸試驗(yàn)中，材料橫向單 位寬度的減小與縱向單位長(zhǎng)度的增加的比位寬度的減小與縱向單位長(zhǎng)度的增加

44、的比 值值 。 6.5.2.3 橡膠粒子空洞化理論橡膠粒子空洞化理論 “空洞化空洞化”不僅產(chǎn)生于橡膠與塑料的界面，不僅產(chǎn)生于橡膠與塑料的界面， 而且可以產(chǎn)生于橡膠粒子的內(nèi)部。在對(duì)這而且可以產(chǎn)生于橡膠粒子的內(nèi)部。在對(duì)這 一現(xiàn)象深入研究的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了橡膠空一現(xiàn)象深入研究的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了橡膠空 洞化理論。洞化理論。 在橡膠增韌塑料體系中，橡在橡膠增韌塑料體系中，橡 膠粒子內(nèi)部的膠粒子內(nèi)部的“空洞化空洞化”早已被觀察到。早已被觀察到。 產(chǎn)生于橡膠與塑料的界面的空洞化屬于產(chǎn)生于橡膠與塑料的界面的空洞化屬于“ 黏合破壞黏合破壞”，而產(chǎn)生于橡膠粒子內(nèi)部的空，而產(chǎn)生于橡膠粒子內(nèi)部的空 洞化則屬于洞化則屬于“

45、內(nèi)聚破壞內(nèi)聚破壞” 。近年來(lái)，橡膠。近年來(lái)，橡膠 粒子空洞化的作用受到增韌機(jī)理研究者的粒子空洞化的作用受到增韌機(jī)理研究者的 重視。重視。 n材料具有韌性的必要條件是要在受到外力作用材料具有韌性的必要條件是要在受到外力作用 時(shí)先后發(fā)生應(yīng)變軟化和應(yīng)變硬化。橡膠空洞化時(shí)先后發(fā)生應(yīng)變軟化和應(yīng)變硬化。橡膠空洞化 理論認(rèn)為，在橡膠理論認(rèn)為，在橡膠( (或其它彈性體或其它彈性體) )增韌塑料體增韌塑料體 系中，橡膠粒子也要先后經(jīng)歷應(yīng)變軟化和應(yīng)變系中，橡膠粒子也要先后經(jīng)歷應(yīng)變軟化和應(yīng)變 硬化。硬化。 n在橡膠增韌塑料材料受到?jīng)_擊時(shí)，橡膠粒子先在橡膠增韌塑料材料受到?jīng)_擊時(shí)，橡膠粒子先 發(fā)生空洞化，空洞化的橡膠粒

46、子對(duì)形變的阻力發(fā)生空洞化，空洞化的橡膠粒子對(duì)形變的阻力 降低降低( (應(yīng)變軟化應(yīng)變軟化) )，在比較低的應(yīng)力水平下就可，在比較低的應(yīng)力水平下就可 以誘發(fā)大量的銀紋和剪切帶，顯著增加了能量以誘發(fā)大量的銀紋和剪切帶，顯著增加了能量 耗散，提高了增韌效果。在形變的后期，橡膠耗散，提高了增韌效果。在形變的后期，橡膠 的鏈段取向，導(dǎo)致顯著的應(yīng)變硬化。的鏈段取向，導(dǎo)致顯著的應(yīng)變硬化。 橡膠粒橡膠粒 子內(nèi)空洞化對(duì)于增韌塑料的重要性日益受到關(guān)子內(nèi)空洞化對(duì)于增韌塑料的重要性日益受到關(guān) 注。注。 共混體系的其它性能共混體系的其它性能 耐老化性能、電性能、光學(xué)性能、阻隔性能、耐老化性能、電性能、光學(xué)性能、阻隔性能、

47、 透氣性能、表面性能、阻燃性能等。透氣性能、表面性能、阻燃性能等。 三三. .共混物的其他性能共混物的其他性能 1.1.耐老化性能耐老化性能 耐老化性能包括熱老化、光老化、全天候老化等。耐老化性能包括熱老化、光老化、全天候老化等。 熱老化來(lái)源于聚合物的熱降解。熱老化來(lái)源于聚合物的熱降解。 光老化是在紫外線的作用下，聚合物的降解。光老化是在紫外線的作用下，聚合物的降解。 主鏈上含雙鍵的聚合物易于發(fā)生老化。主鏈上含雙鍵的聚合物易于發(fā)生老化。 2. 2. 電性能電性能 聚合物的電性能包括體積電阻率、表面電阻率、介電損耗等聚合物的電性能包括體積電阻率、表面電阻率、介電損耗等 例如例如IIR/PEIIR

48、/PE共混，共混， IIRIIR在在2020的體積電阻率為的體積電阻率為3x103x105 5 cm, cm, PE 10PE 106 6 cmcm 三三. .共混物的其他性能共混物的其他性能 包括透明性、表面光反射性等。 透明性以可見(jiàn)光的透過(guò)率來(lái)表征。聚合物共混物的兩相 體系，大多數(shù)是透明性較低的。制備透明的聚合物共混物， 首先基體材料要采用透明的聚合物。其次，各種添加劑也 要不妨礙材料的透明性。 當(dāng)兩種聚合物的折光指數(shù)相近時(shí)，聚合物共混物兩相體系 也可具有良好的透明性。若兩相體系的兩種聚合物折光指 數(shù)相差較大時(shí)，則會(huì)具有珍珠般的光澤。譬如，PC PMMA共混物就是有珍珠光澤的共混材料。 光

49、學(xué)性能光學(xué)性能 阻隔性能阻隔性能 阻隔性能是指聚合物材料防止氣體或化學(xué)藥品、化學(xué)溶劑滲 透的能力。阻隔性能好的材料稱(chēng)為阻隔材料。其中，氣體滲 透性極低的材料稱(chēng)為“氣體阻隔性材料”。 透氣性透氣性 材料的透氣性，又稱(chēng)為氣體滲透性。 (1)氣體阻隔性與阻隔性薄膜 氣體滲透性極低的材料稱(chēng)為“氣體阻隔性材料” 。 (2)選擇透氣性的保鮮膜 氣體在高分子膜中的透過(guò)性，決定于氣體自身的特 性和高聚物的自由體積。 (3)透氣薄膜 透氣薄膜被稱(chēng)為“會(huì)呼吸的薄膜”， 既有透氣性又有防水性，通常將透氣薄膜與無(wú)紡布 復(fù)合，用于各種既要求透氣，又要求防水的場(chǎng)合。 3.5 3.5 聚合物共混改性工藝聚合物共混改性工藝 一一. .簡(jiǎn)單混合與分散混合簡(jiǎn)單混合與分散混合 本節(jié)主要討論共混的工藝條件與共混設(shè)備影響共混改性的效果本節(jié)主要討論共混的工藝條件與共混設(shè)備影響共混改性的效果 簡(jiǎn)單混合是指分散相粒徑大小不變，只增加分散相在空間分布簡(jiǎn)單混合是指分散相粒徑大小不變，只增加分散相在空間分布 的隨機(jī)的混合過(guò)程。的隨機(jī)的混合過(guò)程。 分散混合是指既增加分散相分布的隨機(jī)性，又減少粒徑，改變分散混合是指既增加分散相分布的隨機(jī)性，又減少粒徑，改變 分散相粒徑分布的過(guò)程。分散相粒徑分布的過(guò)程。 剪切作