第一章-聚合物改性原理課件

1、l隨著科技進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)聚合物材料的要求也越來越高，如：隨著科技進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)聚合物材料的要求也越來越高，如：既耐高溫又易加工成型；既有既耐高溫又易加工成型；既有較高的力學(xué)強(qiáng)度較高的力學(xué)強(qiáng)度和硬度，又同時(shí)兼具有和硬度，又同時(shí)兼具有卓卓越的韌性越的韌性；不僅性能良好，而且耐老化、耐腐蝕、低成本，；不僅性能良好，而且耐老化、耐腐蝕、低成本，產(chǎn)品和生產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境不造成污染，可以循環(huán)使用過程對(duì)環(huán)境不造成污染，可以循環(huán)使用，等。，等。l制造方法一：合成新型聚合物；根據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，從研制到中試驗(yàn)成制造方法一：合成新型聚合物；根據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，從研制到中試驗(yàn)成功一種新型聚合物

2、材料需約近功一種新型聚合物材料需約近2.0億美元的投資。億美元的投資。l制造方法二：對(duì)現(xiàn)有聚合物品種進(jìn)行改性，制備成多組分、多相聚合物制造方法二：對(duì)現(xiàn)有聚合物品種進(jìn)行改性，制備成多組分、多相聚合物共混物，一般只需數(shù)百萬美元的投資。共混物，一般只需數(shù)百萬美元的投資。l改性后聚合物材料的性能有時(shí)可與鋁合金等有色金屬材料競(jìng)爭(zhēng)，遠(yuǎn)非純改性后聚合物材料的性能有時(shí)可與鋁合金等有色金屬材料競(jìng)爭(zhēng)，遠(yuǎn)非純粹的單一組分均聚物可以比擬，所以發(fā)展十分迅速。粹的單一組分均聚物可以比擬，所以發(fā)展十分迅速。l目前人工合成的純粹的單組分聚合物品種只有四、五十種，但多組分、目前人工合成的純粹的單組分聚合物品種只有四、五十種，但

3、多組分、多相結(jié)構(gòu)的聚合物共混物品種已達(dá)千種以上（至今尚無精確的統(tǒng)計(jì)）。多相結(jié)構(gòu)的聚合物共混物品種已達(dá)千種以上（至今尚無精確的統(tǒng)計(jì)）。已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，給工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防工業(yè)和人民已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，給工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防工業(yè)和人民的物質(zhì)文化生活帶來了巨大的變化。的物質(zhì)文化生活帶來了巨大的變化。l故故對(duì)現(xiàn)有聚合物品種進(jìn)行改性及其結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系（或稱改性原理）對(duì)現(xiàn)有聚合物品種進(jìn)行改性及其結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系（或稱改性原理）的研究是高分子材料科學(xué)領(lǐng)域的重要課題之一的研究是高分子材料科學(xué)領(lǐng)域的重要課題之一。l目前聚合物的改性主要區(qū)分為：目前聚合物的改性主要區(qū)分為：l化學(xué)改性：接

4、枝、嵌段、官能化、氧化、氯化、氯磺化等。化學(xué)改性：接枝、嵌段、官能化、氧化、氯化、氯磺化等。l物理改性：共混、復(fù)合、牽伸、取向誘導(dǎo)結(jié)晶，等。物理改性：共混、復(fù)合、牽伸、取向誘導(dǎo)結(jié)晶，等。l其中共混改性其中共混改性聚合物共混物（聚合物共混物（Polymer Blends）和復(fù)合增強(qiáng)）和復(fù)合增強(qiáng)聚合聚合物基復(fù)合材料（物基復(fù)合材料（Polymer Composites）是主要的改性方法。）是主要的改性方法。l聚合物共混物聚合物共混物是指兩種或兩種以上的均聚物或共聚物的共混物。各組分之是指兩種或兩種以上的均聚物或共聚物的共混物。各組分之間主要是物理結(jié)合，由于熔融混煉過程中的強(qiáng)剪切作用使得大分子鏈斷裂間

5、主要是物理結(jié)合，由于熔融混煉過程中的強(qiáng)剪切作用使得大分子鏈斷裂并形成大分子自由基，故各組份間可能會(huì)有少量化學(xué)鍵的存在，或形成少并形成大分子自由基，故各組份間可能會(huì)有少量化學(xué)鍵的存在，或形成少量嵌段或接枝共聚物。量嵌段或接枝共聚物。l聚合物合金聚合物合金（Polymer Alloy）有良好相容性的多組份或多相聚合物有良好相容性的多組份或多相聚合物（Multicomponent Polymer) ，形態(tài)結(jié)構(gòu)為均相或微觀非均相。它包含了，形態(tài)結(jié)構(gòu)為均相或微觀非均相。它包含了嵌段和接枝共聚物。嵌段和接枝共聚物。l聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)受組分之間熱力學(xué)相容性、共混方法和工藝條件聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)受組

6、分之間熱力學(xué)相容性、共混方法和工藝條件等多方面因素的影響。等多方面因素的影響。l相容性相容性（Miscibility）代表熱力學(xué)相互溶解（）代表熱力學(xué)相互溶解（ Gm 0）。）。l混溶性混溶性 （ Compatibility）以能否獲得較為均勻和穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)的共混體）以能否獲得較為均勻和穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)的共混體系為判據(jù)。也稱作為系為判據(jù)。也稱作為“工程相容性工程相容性”。l聚合物共混物一般指塑料與塑料或塑料與橡膠的共混物（橡膠增韌塑料）。聚合物共混物一般指塑料與塑料或塑料與橡膠的共混物（橡膠增韌塑料）。l聚合物共混物分類：聚合物共混物分類：l按所含聚合物組元數(shù)目可分為二元及多元聚合物共混物。按

7、所含聚合物組元數(shù)目可分為二元及多元聚合物共混物。l按基體樹脂名稱有按基體樹脂名稱有聚烯烴共混物聚烯烴共混物，PVC共混物，共混物，PA共混物等。共混物等。l按性能特征又有按性能特征又有耐高溫共混物耐高溫共混物，耐低溫共混物耐低溫共混物，阻燃共混物阻燃共混物等。等。l同系聚合物共混物同系聚合物共混物指同一類聚合物的共混物（如指同一類聚合物的共混物（如HDPE與與LDPE）或具有不）或具有不同分子量的同一種聚合物的共混物。同分子量的同一種聚合物的共混物。l復(fù)合材料定義復(fù)合材料定義： l1. 是由兩種或多種材料在宏觀尺度上組合而成的一種有用材料。是由兩種或多種材料在宏觀尺度上組合而成的一種有用材料。

8、l2. 是由兩種或兩種以上的具有不同化學(xué)性質(zhì)或具有不同組織相的物質(zhì)，以是由兩種或兩種以上的具有不同化學(xué)性質(zhì)或具有不同組織相的物質(zhì)，以微觀或宏觀的形式組合而成的材料。微觀或宏觀的形式組合而成的材料。l3. 材料科學(xué)技術(shù)百科全書材料科學(xué)技術(shù)百科全書：是由有機(jī)高分子，無機(jī)非金屬或金屬等幾：是由有機(jī)高分子，無機(jī)非金屬或金屬等幾類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料。類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料。l4. 材料學(xué)大辭典材料學(xué)大辭典：是根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物：是根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物材料，或無機(jī)非金屬材料，或金屬材料組合在一起，使之互補(bǔ)性能優(yōu)勢(shì)，

9、從而材料，或無機(jī)非金屬材料，或金屬材料組合在一起，使之互補(bǔ)性能優(yōu)勢(shì)，從而制成的一類新型材料。制成的一類新型材料。l復(fù)合材料分類：復(fù)合材料分類：l按性能高低分為：常用（普通）復(fù)合材料，先進(jìn)復(fù)合材料；按性能高低分為：常用（普通）復(fù)合材料，先進(jìn)復(fù)合材料；l按基體材料種類分為：按基體材料種類分為：聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料（包含熱固性、熱塑性或橡膠復(fù)合材（包含熱固性、熱塑性或橡膠復(fù)合材料），料），金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料，石墨基復(fù)合材料石墨基復(fù)合材料，混凝土基復(fù)合材混凝土基復(fù)合材料料；l按用途分為：結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，功能復(fù)合材料，智能復(fù)合材料；按用途分為：結(jié)構(gòu)復(fù)合材

10、料，功能復(fù)合材料，智能復(fù)合材料；l按增強(qiáng)材料種類分為：顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，晶須增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維增強(qiáng)復(fù)合按增強(qiáng)材料種類分為：顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，晶須增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（長(zhǎng)纖維，短纖維，多層和單層纖維復(fù)合材料）；材料（長(zhǎng)纖維，短纖維，多層和單層纖維復(fù)合材料）；l按增強(qiáng)材料形狀分為：零維（顆粒狀）復(fù)合材料，一維（纖維狀）復(fù)合材料，按增強(qiáng)材料形狀分為：零維（顆粒狀）復(fù)合材料，一維（纖維狀）復(fù)合材料，二維（片狀或平面織物）復(fù)合材料，三維（三維織物體）復(fù)合材料；二維（片狀或平面織物）復(fù)合材料，三維（三維織物體）復(fù)合材料；l按分散相尺寸分為：按分散相尺寸分為：宏觀復(fù)合材料宏觀復(fù)合材料（ 10-6m

11、），），微觀復(fù)合材料微觀復(fù)合材料（10- 8 10-6m，亞微米或納米復(fù)合材料）。亞微米或納米復(fù)合材料）。l復(fù)合材料狹義定義復(fù)合材料狹義定義，指纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；，指纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；l復(fù)合材料廣義定義復(fù)合材料廣義定義，包含了聚合物共混材料和聚合物合金。，包含了聚合物共混材料和聚合物合金。l本課程關(guān)于聚合物的增強(qiáng)改性部分主要本課程關(guān)于聚合物的增強(qiáng)改性部分主要介紹熱塑性塑料的顆粒增強(qiáng)、增韌和介紹熱塑性塑料的顆粒增強(qiáng)、增韌和短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。該部分也可歸類為聚合物共混材料。該部分也可歸類為聚合物共混材料。l決定聚合物復(fù)合材料力學(xué)性能的因素除增強(qiáng)材料和基體的性能外，決定聚合物復(fù)合

12、材料力學(xué)性能的因素除增強(qiáng)材料和基體的性能外，界面粘結(jié)界面粘結(jié)性性（Interfacial adhesion）或稱）或稱界面聯(lián)結(jié)強(qiáng)度界面聯(lián)結(jié)強(qiáng)度（Interfacial bonding strength）至關(guān)重要。至關(guān)重要。l1.2 聚合物改性的發(fā)展概況聚合物改性的發(fā)展概況l1846年年Hancock將天然橡膠與古塔波膠混合制作雨衣，即提出了共混改性的將天然橡膠與古塔波膠混合制作雨衣，即提出了共混改性的新思想。新思想。l1942年第一個(gè)工業(yè)化的聚合物共混物是聚氯乙烯（年第一個(gè)工業(yè)化的聚合物共混物是聚氯乙烯（PVC）與丁腈橡膠（）與丁腈橡膠（NBR）的共混物。的共混物。l1942年年Dow公司出售

13、了公司出售了Styralloy-22，即苯乙烯與丁二烯的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物，即苯乙烯與丁二烯的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物（IPN）。首次提出了）。首次提出了“聚合物合金聚合物合金”的概念。的概念。l1946年還發(fā)展了年還發(fā)展了NBR與苯乙烯與苯乙烯丙烯腈共聚物（丙烯腈共聚物（SAN）的機(jī)械共混物，即）的機(jī)械共混物，即A型型ABS樹脂。樹脂。l1960年發(fā)現(xiàn)，將聚苯醚（年發(fā)現(xiàn)，將聚苯醚（PPO或稱或稱PPE）與聚苯乙烯（）與聚苯乙烯（PS）共混合可顯著改）共混合可顯著改善善PPO的加工流動(dòng)性和沖擊韌性。故于的加工流動(dòng)性和沖擊韌性。故于1965年年GE公司開發(fā)出了商品名為公司開發(fā)出了商品名為Noryl的共混材料。

14、的共混材料。l1969年年ABS與與PVC的共混物投入工業(yè)化生產(chǎn)，商品名為的共混物投入工業(yè)化生產(chǎn)，商品名為Cycovin。l1969年制成年制成PP/EPDM共混物。共混物。l1975年杜邦（年杜邦（Dupont）公司開發(fā)出了超高韌性聚酰胺（）公司開發(fā)出了超高韌性聚酰胺（Zytel-ST)。這一。這一發(fā)現(xiàn)為相繼發(fā)現(xiàn)其他超高韌性聚合物共混物提供了重要啟示。發(fā)現(xiàn)為相繼發(fā)現(xiàn)其他超高韌性聚合物共混物提供了重要啟示。l1976年發(fā)展了年發(fā)展了PET/PBT共混物（共混物（Valox 800系列）。系列）。l1979年研制成功年研制成功PC與與PBT及及PET的增韌共混物，商品名為的增韌共混物，商品名為X

15、enoy。l1981年制成苯乙烯年制成苯乙烯- 馬來酸酐共聚物（馬來酸酐共聚物（SMA）與）與ABS的共混物（的共混物（Cadon)以以及及SMA與與PC的共混物（的共混物（Arloy)。l1983年年P(guān)PE/PA共混物研制成功（共混物研制成功（Noryl GXT）。）。l1984年發(fā)展了聚氨酯年發(fā)展了聚氨酯/聚碳酸酯共混物（聚碳酸酯共混物（Texin），廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)。），廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)。l發(fā)展了發(fā)展了PC/PBT/彈性體共混物（彈性體共混物（Macroblend)，應(yīng)用于汽車工業(yè)。，應(yīng)用于汽車工業(yè)。l1985年制成年制成PC與丙烯酸酯與丙烯酸酯-苯乙烯苯乙烯-丙烯腈共聚物（丙烯腈共

16、聚物（ASA）的共混物）的共混物（Terblend).l1986年年P(guān)C/ABS新型共混物（新型共混物（Pulse），用于驕車內(nèi)襯。），用于驕車內(nèi)襯。l近幾十年來的研究進(jìn)展：近幾十年來的研究進(jìn)展：l（1）有機(jī)或無機(jī)剛性粒子增韌聚合物的進(jìn)展有機(jī)或無機(jī)剛性粒子增韌聚合物的進(jìn)展l1984年起，日本學(xué)者年起，日本學(xué)者Kurauch等報(bào)導(dǎo)非彈性體顆粒等報(bào)導(dǎo)非彈性體顆粒ABS或或SAN可使可使PC或或PA的斷裂韌性或缺口沖擊韌性顯著提高。九十年代初日本學(xué)者和國內(nèi)四川大的斷裂韌性或缺口沖擊韌性顯著提高。九十年代初日本學(xué)者和國內(nèi)四川大學(xué)等報(bào)導(dǎo)，無機(jī)填料學(xué)等報(bào)導(dǎo)，無機(jī)填料CaCO3粒子也可使粒子也可使HDPE及

17、共聚及共聚PP的缺口沖擊韌性顯的缺口沖擊韌性顯著提高。著提高。1995年我南京工業(yè)大學(xué)提出了無機(jī)填料粒子增韌聚烯烴塑料母料年我南京工業(yè)大學(xué)提出了無機(jī)填料粒子增韌聚烯烴塑料母料的專利申請(qǐng)，將無機(jī)填料粒子增韌聚烯烴塑料的制備技術(shù)發(fā)展為母料改性的專利申請(qǐng)，將無機(jī)填料粒子增韌聚烯烴塑料的制備技術(shù)發(fā)展為母料改性方法，使填料粒子的增韌改性大為簡(jiǎn)化。方法，使填料粒子的增韌改性大為簡(jiǎn)化。l（2）聚合物共混物增韌機(jī)理的研究進(jìn)展聚合物共混物增韌機(jī)理的研究進(jìn)展l70年代以前，橡膠增韌聚合物及其增韌機(jī)理的研究主要偏重于研究脆性聚年代以前，橡膠增韌聚合物及其增韌機(jī)理的研究主要偏重于研究脆性聚合物基體，如：合物基體，如：

18、PS、SAN、PMMA。占主導(dǎo)地位的是多重銀紋增韌機(jī)理。占主導(dǎo)地位的是多重銀紋增韌機(jī)理。80年代以后，人們發(fā)現(xiàn)可將熱塑性聚合物基體分類為脆性和韌性兩類，及年代以后，人們發(fā)現(xiàn)可將熱塑性聚合物基體分類為脆性和韌性兩類，及其相應(yīng)的增韌主導(dǎo)機(jī)制，即所謂銀紋主導(dǎo)機(jī)制或剪切帶主導(dǎo)機(jī)制。對(duì)于剛其相應(yīng)的增韌主導(dǎo)機(jī)制，即所謂銀紋主導(dǎo)機(jī)制或剪切帶主導(dǎo)機(jī)制。對(duì)于剛性粒子增韌聚合物機(jī)理的研究，也頗為活要，并在不斷發(fā)展。性粒子增韌聚合物機(jī)理的研究，也頗為活要，并在不斷發(fā)展。l（3）增容技術(shù)的研究進(jìn)展增容技術(shù)的研究進(jìn)展l70年以后，除了年以后，除了非反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑不斷擴(kuò)展品種和應(yīng)用外，不斷擴(kuò)展品種和應(yīng)用外，反

19、應(yīng)型增容技術(shù)反應(yīng)型增容技術(shù)也也在不斷發(fā)展，并由此促進(jìn)了一系列高分子合金材料的發(fā)展。例如馬來酸酐和在不斷發(fā)展，并由此促進(jìn)了一系列高分子合金材料的發(fā)展。例如馬來酸酐和丙烯酸酯等接枝聚烯烴技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了工程塑料（如丙烯酸酯等接枝聚烯烴技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了工程塑料（如PA、PBT、PET、PC、PPE等）與聚烯烴材料（如等）與聚烯烴材料（如EPR、EPDM、PE、PP、PS等）共混合金等）共混合金的發(fā)展。的發(fā)展。l（4）新技術(shù)在高分子改性領(lǐng)域的應(yīng)用）新技術(shù)在高分子改性領(lǐng)域的應(yīng)用l例如：超聲波、電子束、紫外線、微波等現(xiàn)代物理技術(shù)在高分子改性中的應(yīng)例如：超聲波、電子束、紫外線、微波等現(xiàn)代物理技術(shù)在高分子

20、改性中的應(yīng)用，為高分子材料的改性增添了新的內(nèi)容和新的性能；具有重要意義；特別用，為高分子材料的改性增添了新的內(nèi)容和新的性能；具有重要意義；特別是高分子材料的力化學(xué)，例如：超聲力化學(xué)（溶液、熔體力化學(xué)），固相研是高分子材料的力化學(xué)，例如：超聲力化學(xué)（溶液、熔體力化學(xué)），固相研磨力化學(xué)，雙螺桿擠出機(jī)高剪切應(yīng)力的作用（熔體力化學(xué)范疇）等對(duì)高分子磨力化學(xué)，雙螺桿擠出機(jī)高剪切應(yīng)力的作用（熔體力化學(xué)范疇）等對(duì)高分子材料改性的理論研究和實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展具有重要意義。材料改性的理論研究和實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展具有重要意義。l（5）共混改性技術(shù)在廢舊高分子材料回收利用中的發(fā)展）共混改性技術(shù)在廢舊高分子材料回收利用中的發(fā)展

21、l（a）熱塑性高分子材料的回收利用；混雜高分子材料的相容性及力學(xué)性能改）熱塑性高分子材料的回收利用；混雜高分子材料的相容性及力學(xué)性能改善。善。l（b）熱固性高分子材料的回收利用與資源化；包括橡膠脫硫化解交聯(lián)和熱固）熱固性高分子材料的回收利用與資源化；包括橡膠脫硫化解交聯(lián)和熱固性塑料的資源化。性塑料的資源化。l1.3 聚合物共混物的改性方法及目的聚合物共混物的改性方法及目的l聚合物共混物的制備方法聚合物共混物的制備方法主要有：主要有：l（1）機(jī)械共混法；將諸聚合物組分在混合設(shè)備如：高速混合器、）機(jī)械共混法；將諸聚合物組分在混合設(shè)備如：高速混合器、雙輥混煉機(jī)、擠出機(jī)（單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)）中均勻混

22、合。雙輥混煉機(jī)、擠出機(jī)（單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)）中均勻混合。還還有干粉共混法和熔融共混法之分有干粉共混法和熔融共混法之分。l（2）共溶劑法；又稱溶液共混法，系將聚合物組分溶解于共同）共溶劑法；又稱溶液共混法，系將聚合物組分溶解于共同溶劑中，再除去溶劑即得聚合物共混物。溶劑中，再除去溶劑即得聚合物共混物。l（3）乳液共混法；將不同聚合物的乳液均勻混合后再工共沉析）乳液共混法；將不同聚合物的乳液均勻混合后再工共沉析而得到的聚合物共混物。而得到的聚合物共混物。l（4）共聚）共聚共混法，這是制備聚合物共混物的化學(xué)方法。共混法，這是制備聚合物共混物的化學(xué)方法。l（5）各種互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物（）各種互穿網(wǎng)絡(luò)聚合

23、物（IPN）技術(shù)。）技術(shù)。l由于經(jīng)濟(jì)原因和工藝操作方便的優(yōu)勢(shì)，機(jī)械共混法使用最為廣泛。制由于經(jīng)濟(jì)原因和工藝操作方便的優(yōu)勢(shì)，機(jī)械共混法使用最為廣泛。制備某些高性能的聚合物共混物時(shí)也常用共聚備某些高性能的聚合物共混物時(shí)也常用共聚共混法。共混法。IPN技術(shù)也技術(shù)也開始在工業(yè)上得到應(yīng)用。開始在工業(yè)上得到應(yīng)用。l大多數(shù)聚合物共混物是非相容性的，具有復(fù)相結(jié)構(gòu)。具有微觀或亞微大多數(shù)聚合物共混物是非相容性的，具有復(fù)相結(jié)構(gòu)。具有微觀或亞微觀的多相結(jié)構(gòu)是呈現(xiàn)卓越抗沖性能的必要條件。觀的多相結(jié)構(gòu)是呈現(xiàn)卓越抗沖性能的必要條件。l聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于組分特性、共混方法及共混的工藝條聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于組

24、分特性、共混方法及共混的工藝條件。件。l聚合物共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的基本特征是：一種組分（作為分散相）分散聚合物共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的基本特征是：一種組分（作為分散相）分散在另一種聚合物組分（分散介質(zhì)或基體）中，或者兩組分構(gòu)成相互貫在另一種聚合物組分（分散介質(zhì)或基體）中，或者兩組分構(gòu)成相互貫穿的連續(xù)相。兩相之間一般存在過渡區(qū)域，即界面層。界面層對(duì)共混穿的連續(xù)相。兩相之間一般存在過渡區(qū)域，即界面層。界面層對(duì)共混物性能起著十分重要的作用。物性能起著十分重要的作用。l聚合物共混改性的主要目的和效果聚合物共混改性的主要目的和效果：l（1）綜合均衡各聚合物組分的性能、取長(zhǎng)補(bǔ)短、獲取綜合性能優(yōu)良的）綜合均衡各聚合物組

25、分的性能、取長(zhǎng)補(bǔ)短、獲取綜合性能優(yōu)良的共混材料。共混材料。l（2）使用少量的某一組分聚合物作為另一聚合物的改性劑，改性效果）使用少量的某一組分聚合物作為另一聚合物的改性劑，改性效果顯著。如橡膠增韌塑料。顯著。如橡膠增韌塑料。l（3）改善某些聚合物的加工性能；如聚酰亞胺或聚苯硫醚經(jīng)共混改性）改善某些聚合物的加工性能；如聚酰亞胺或聚苯硫醚經(jīng)共混改性后可以注射成型。后可以注射成型。l（4）為滿足某些特殊需要，制備具有嶄新性能的新型聚合物材料。例）為滿足某些特殊需要，制備具有嶄新性能的新型聚合物材料。例如：阻燃、耐熱或高強(qiáng)、高韌共混材料。如：阻燃、耐熱或高強(qiáng)、高韌共混材料。l（5）降低原材料成本；對(duì)某

26、些價(jià)格昂貴的工程塑料，可以通過共混聚）降低原材料成本；對(duì)某些價(jià)格昂貴的工程塑料，可以通過共混聚烯烴塑料達(dá)到既提高性能又降低成本的目的。烯烴塑料達(dá)到既提高性能又降低成本的目的。l總之，聚合物的共混改性已經(jīng)成為高分子材料科學(xué)與工程研究領(lǐng)域中總之，聚合物的共混改性已經(jīng)成為高分子材料科學(xué)與工程研究領(lǐng)域中最活躍的方向之一。最活躍的方向之一。l1. 以以PE為基體的共混物為基體的共混物l（1）不同密度）不同密度PE的共混物的共混物l增寬熔融區(qū)間，延緩冷卻、結(jié)晶，改善加工條件。對(duì)制備泡沫塑增寬熔融區(qū)間，延緩冷卻、結(jié)晶，改善加工條件。對(duì)制備泡沫塑料、薄膜、中空容器有利。料、薄膜、中空容器有利。l（2）PE/E

27、VA共混物共混物l具有優(yōu)良的加工性、韌性、透氣性和印刷性能。用于制備泡沫塑具有優(yōu)良的加工性、韌性、透氣性和印刷性能。用于制備泡沫塑料、印刷業(yè)中紙張表面膜。料、印刷業(yè)中紙張表面膜。l（3）PE/PMMA共混物共混物l加入加入5-20%PMMA可大幅提高與油墨的黏結(jié)力，用于印刷薄膜?？纱蠓岣吲c油墨的黏結(jié)力，用于印刷薄膜。l（4）PE/CPE共混物共混物l加入加入5%左右可以提高左右可以提高PE的極性和韌性，增加與油墨或三氧化二的極性和韌性，增加與油墨或三氧化二銻的結(jié)合力，制備阻燃銻的結(jié)合力，制備阻燃PE共混材料。共混材料。l（5）PE與其他聚合物共混物與其他聚合物共混物l如如HDPE與與SBS、

28、IB、SBR、NR、PP、EPR、PC、PS等。等。l2. 以以PP為基體的共混物為基體的共混物lPP的優(yōu)點(diǎn)是剛性好、強(qiáng)度高、可的優(yōu)點(diǎn)是剛性好、強(qiáng)度高、可120C以下長(zhǎng)期使用，缺點(diǎn)是材料性以下長(zhǎng)期使用，缺點(diǎn)是材料性脆，低溫脆性大。脆，低溫脆性大。l（1）共聚）共聚PP/LLDPE 可提高沖擊韌性，但材料易收縮變形。用于制可提高沖擊韌性，但材料易收縮變形。用于制備大型容器。備大型容器。l（2）PP/EPR或或PP/EPDM 可明顯改善可明顯改善PP的抗沖擊性能，另再加入的抗沖擊性能，另再加入滑石粉或碳酸鈣顆粒，用于制備汽車配件制品?；刍蛱妓徕}顆粒，用于制備汽車配件制品。l（3）PP/BR 可

29、提高沖擊韌性可提高沖擊韌性6倍以上，脆化溫度下降。倍以上，脆化溫度下降。l（4）PP與其他聚合物的共混物與其他聚合物的共混物 PIB、丁基橡膠、熱塑性彈性體、丁基橡膠、熱塑性彈性體（TPE）如）如SBS或或EVA等，改善缺口沖擊韌性。等，改善缺口沖擊韌性。l3. 以以PVC為基體的共混物為基體的共混物 lPVC的主要缺點(diǎn)：熱穩(wěn)定性能差，材料性脆，耐老化和耐寒性能不好。的主要缺點(diǎn)：熱穩(wěn)定性能差，材料性脆，耐老化和耐寒性能不好。 l（1）PVC/EVA、PVC/CPE、PVC/CR 改善缺口沖擊韌性。改善缺口沖擊韌性。l（2）PVC/ABS改善沖擊韌性，改善沖擊韌性，PVC/MBS改善沖擊韌性和加

30、工流動(dòng)改善沖擊韌性和加工流動(dòng)性，制備透明片材、薄膜和容器。性，制備透明片材、薄膜和容器。l（3）PVC與其他聚合物的共混物與其他聚合物的共混物l如：如：PVC/PMMA、PVC/ACR、PVC/聚酯、聚酯、PVC/聚氨酯等。改善加聚氨酯等。改善加工性能，改善沖擊韌性。工性能，改善沖擊韌性。 l4. 以以PS為基體的共混物為基體的共混物lPS的優(yōu)點(diǎn)為質(zhì)輕、價(jià)廉、吸水型低、著色性好、尺寸穩(wěn)定、制品透的優(yōu)點(diǎn)為質(zhì)輕、價(jià)廉、吸水型低、著色性好、尺寸穩(wěn)定、制品透明、易加工等。主要缺點(diǎn)是性脆、沖擊強(qiáng)度低、容易應(yīng)力開裂、不明、易加工等。主要缺點(diǎn)是性脆、沖擊強(qiáng)度低、容易應(yīng)力開裂、不耐沸水、不耐溶劑。耐沸水、不耐溶劑。l（1）高抗沖擊）高抗沖擊PS（HIPS）lPS/SBR、