共混改性理論

共混改性理論第一頁，共十七頁，2022年，8月28日主要授課內(nèi)容§2聚合物共混得基本概念§2.1聚合物共混的定義§2.2共混改性的主要方法§2.3組分含量的表示§2.4關于共混物形態(tài)的基本概念§2.5關于相容性的基本概念§2.6聚合物共混物的分類第二頁，共十七頁，2022年，8月28日2.1聚合物共混的定義聚合物共混改性分類物理共混：主要方法是熔融共混，通常意義上的“混合”。化學共混：IPN物理／化學共混：兼有物理混合和化學反應的過程，包括反應共混和共聚一共混。物理共混范圍內(nèi)定義狹義：聚合物共混，是指兩種或兩種以上聚合物經(jīng)混合制成宏觀均勻物質的過程。共混的產(chǎn)物稱為聚合物共混物。廣義:共混還包括以聚合物為基體的無機填充共混物和短纖維增強聚合物體系、物理／化學共混。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日與共混相關的多元體系范疇高分子合金:含多種組分的聚合物均相或多相體系，包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。在工業(yè)應用中，高分子合金常被特指聚合物共混物。復合材料:由兩個或兩個以上獨立的物理相組成的固體產(chǎn)物，其組成包括基體和增強材料兩部分。雜化材料:兩種以上不同種類的有機、無機、金屬材料，在原子、分子水平上雜化，產(chǎn)生具有新型原子、分子集合結構的物質，含有這種結構要素的物質稱為雜化材料。第四頁，共十七頁，2022年，8月28日2.2共混改性的主要方法共混改性按共混時物料的狀態(tài)分為:熔融共混溶液共混乳液共混釜內(nèi)共混第五頁，共十七頁，2022年，8月28日類型共混物料狀態(tài)設備應用規(guī)模熔融共混聚合物熔體擠出機、密煉機、開煉機大規(guī)模工業(yè)溶液共混聚合物溶液反應釜實驗室、工業(yè)（涂料、粘合劑）乳液共混聚合物乳液反應釜工業(yè)（涂料、粘合劑釜內(nèi)共混單體聚合釜工藝簡單、要求高、應用局限第六頁，共十七頁，2022年，8月28日2.3組分含量的表示方法質量份數(shù)通常以主體聚合物的質量為100份，其它組分的含量以相對于主體聚合物的質量份數(shù)表示。質量份數(shù)的表示方法，由于主體聚合物的質量固定為100份，可以很明顯地反映出其它組分的含量變化，特別適合于工業(yè)試驗中的配方研究。質量分數(shù)以共混組分的質量分數(shù)來表征組分含量，是科學研究論文（特別是應用基礎研究論文）中經(jīng)常采用的方法。其優(yōu)點在于可以反映出某一組分在體系中所占的比例。體積分數(shù)以共混組分的體積分數(shù)來表征組分含量。一般與質量分數(shù)對照使用。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日2.4關于共混物形態(tài)的基本概念共混物的形態(tài)與共混物的性能有密切關系，共混物的形態(tài)受到共混工藝條件和共混物組分配方的影響。第八頁，共十七頁，2022年，8月28日1、共混物形態(tài)的三種基本類型均相體系；“海一島結構”（單相連續(xù)）★：兩相體系，一相為連續(xù)相，一相為分散相，分散相分散在連續(xù)相中，就好像海島分散在大海中一樣；“海一海結構”（兩相連續(xù)）：兩相體系，兩相皆為連續(xù)相，相互貫穿。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日2、聚合物共混物的形態(tài)學要素分散相和連續(xù)相的確定對于“海一島結構”兩相體系，由于分散相和連續(xù)相對共混體系性能的貢獻不同，所以在共混物的形態(tài)觀測和研究中，首先要確定兩相體系中哪一種聚合物為連續(xù)相、哪一種聚合物為分散相。分散相的分散狀況對于分散相，要著重研究其分散狀況。總體均勻性是指分散相顆粒在連續(xù)相中分布的均勻程度，即分散相濃度的起伏大小。分散度則是指分散相物料的破碎程度，可以用分散相顆粒的平均粒徑來表征。分散相顆粒的粒徑分布，也是分散相分散狀況的重要表征。兩相體系的形貌兩相體系的形貌，主要是指分散相顆粒的外形和內(nèi)部結構（如包藏結構），以及某些分散相顆粒的聚結狀態(tài)、取向狀態(tài)等。相界面在兩相體系中，相界面也是共混物形態(tài)中的一個要素。第十頁，共十七頁，2022年，8月28日3、分散相顆粒的平均粒徑和粒徑分布與性能的關系分散相顆粒的平均粒徑和粒徑分布，對于共混物的性能有重要影響。最佳的分散相平均粒徑范圍---共混物的某些重要性能提高。分散相顆粒的粒徑分布要求粒徑分布窄。第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日4、共混物“均相”的判定如果一種共混物具有類似于均相材料所具有的性能，這種共混物就可以認為是具有均相結構的共混物。用玻璃化轉變溫度作為判定的標準。第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日5、兩相體系概念的擴展接枝或嵌段共聚物，本身也是兩相體系。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日2.5關于相容性的基本概念★★熱力學相容性（溶解）→溶混性：Tg廣義的相容性共混物各組分之間彼此相互容納的能力分散能力和穩(wěn)定程度第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日廣義相容性與熱力學相容性的關系從動力學角度區(qū)分.第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日2.6聚合物共混物的分類按共混物形態(tài)分類按共混物形態(tài)分類，均相體系兩相體系:兩相體系又可分為“海一島結構”兩相體系和“海一海結構”兩相體系。按共混方法分類可熔融共混物溶液共混物乳液共混物機械共混物按改善的性能或用途分類按聚合物的性能與用途分類通用塑料／通用工程塑料共混物通用工程塑料／通用工程塑料共混物通用工程塑料／特種工程