多组分聚合物.doc

第一章 1.重要的增韧塑料HIPS，ABS，SBS 2.多组分聚合物：两种或两种以上聚合物通过物理或化学的方法混合而成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料。聚合物共混物与共聚物（无规和交替）的区别：前者的聚集态中一般存在明显的相分离结构，而后者则不存在。 3.相容性：表示两种热力学相互溶解（共混时，混合自由能ΔGm＜0）； 4.混溶性（compatibility ）：以是否能获得均匀稳定的形态结构的共混体系为判据，而不论共混体系是否热力学相溶。 5.多组分聚合物的特点 1）综合均衡各聚合物组分的性能，取长补短，消除各单一聚合物组分性能上的弱点，获得综合性能优异的高分子材料 2）使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂，改性效果显著3）通过共混可改善某些聚合物的加工性能4）聚合物共混可满足某些特殊性能的需要，制备一系列具有崭新性能的高分子材料 5）有利于聚合物产品的多品种与系列化6）工艺方便，研制速度快、投资低。 6.两种聚合物不同的组合方式：机械共混物，接枝共混物，嵌段共混物，半IPN，IPN，交联共混物。 7.主要的物理共混方法：1）干粉共混法 2）熔体共混法 3）溶液共混法4）乳液共混法。 以化学方法制备多组分聚合物包括以下几种类型：1、嵌段共聚2、接枝共聚 3、共聚—共混。 8.第一个工业化生产的聚合物共混物是PVC与丁腈橡胶（NBR）的共混物。 第二章，多组分聚合物的物理化学原理： 1..从工程技术角度看，共混体系中微区尺寸小于15nm（相当于链段的尺寸）就认为是相容体系。大部分聚合物合金都是这种具有一定程度相容的共混体系，它们在热力学上是不相容的，但在动力学上是相对稳定的，使用过程不会发生剥离现象，我们把这种意义上的相容性称为工艺相容性。 热力学相容性：只有相容和不相容之分。工艺相容性：有相容性好与不好之分 ΔGm = RT(n1lnφ1＋n2lnφ2＋χ1n1φ2) 式中前两项是熵项，最后一项是热项。由于φ是小于1的数，故熵项是负值，有利于两种聚合物相容。而热项对ΔG的贡献主要取决于χ1值，其值越大，越不利于相容。 2.普遍用测定玻璃化转变温度的方法来判别聚合物间相容性。 3.相互作用参数很小，完全相容体系：相互作用参数很大，不相容体系。 4.改善相容性的方法1. 通过共聚使分子链引入极性基团2. 对聚合物分子链进行化学改性3. 通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团4. 形成IPN或交联结构5. 改变分子量6. 使用相容剂 相容剂在共混物中的作用：主要是降低两相间的界面张力，有利于提高分散相的稳定性和分散程度，使界面粘结力增大，从而使原来不具有力学相容性的体系变成综合性能优良的聚合物合金。 5.增容作用：使聚合物之间易于相互分散以得到宏观上均匀的共混产物；改善聚合物之间相界面的性能，增加相间的粘合力，从而使共混物具有长期稳定的优良性能。 6.PVC和聚丙烯酸酯大多能够相容，形成氢键；聚碳酸酯与许多聚酯相容。 第三章，聚合物合金的相态结构 1.由聚丁二烯与聚苯乙烯共混而成的高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和由丁二烯与苯乙烯共聚而成的丁苯橡胶 2.聚合物共混物的形态结构受多种因素的影响热力学因素。如聚合物之间的相互作用参数、界面张力等。平衡热力学可用以预期共混物最终的平衡结构是均相的或是多相的。 动力学因素。相分离动力学决定平衡结构能否到达以及达到的程度。根据相分离动力学的不同可出现两种类型的形态结构：双节线机理一般形成单相分散结构；旋节线机理一般形成层状交错的共连续结构。具体的形态结构主要决定于骤冷程度。骤冷程度越大，聚集态的起始尺寸越小。结构尺寸随时间的延长而趋于平衡热力学所预期的最终值。这种平衡结构一般难以达到。采用增容的方法可将相分离所形成的、结构稳定下来，从而提高产品性能的稳定性在混合加工过程中，流动场诱发的形态结构。这本质上是由于流动参数的不同而形成的各种不同的非平衡结构。 3.组成连续相的聚合物可以是塑料，也可以是橡胶。反之，分散相也是如此。聚合物是处于连续相还是分散相，对材料的性能有着不同的影响。通常连续相决定材料的基本性能，如模量、强度、弹性等，而分散相对聚合物合金的冲击韧性、气体扩散性、光学性能、传热性等有着较大的影响。 4.按照相的连续性可分为三种基本类型：单相连续结构；两相交错结构；相互贯穿的两相连续结构. 单相连续结构：分散相形状不规则，如机械共混法HIPS的电子显微镜照片；分散相颗粒较规则，如SBS嵌段高聚物；分散相为蜂窝状，如ABS共混物；分散相为片层状。 5.两相贯穿结构（1）A、B两种聚合物都是交联网络，他们相互有一定程度的局部互穿，没有互穿的部分则发生相分离。由于每种聚合物都是交联体系，因此都有连续性。（2）微区的尺寸很小。若两种聚合物工艺相容性好，可使微区达10nm左右，最大也