第7章增溶剂的应用(改过)祥解.ppt

7.1 概述 ﹡要想获得具有良好性能的聚合物共混物，需使共混物的组分之间的物理性能有较大的差异，且它们有较好的相容性，形成在宏观上不分离，而在微观上又是非均相结构的多相体系。 ﹡在此种微观多相体系中，每一组分均以协调的方式对整个体系提供新的宏观性能，并仍能保持其大部分性能的独立性，从而获得类似合金的优异协同效应。 ﹡由于共混的各聚合物组分的分子结构、极性、相对分子质量等的巨大差异，是造成聚合物共混物严重相分离的根源。 （1） 聚合物共混物体系为什么要增容？ 不相容的后果:共混物随时间的延长,产生相分离, 导致共物性能不稳定和劣化. (2) 什么是增容剂? 增容剂是指在互不相容的共混物体系中，由于一种第三组分的存在，使共混组分之间的相容性显著改善，该第三组分叫增容剂。 （3） 增容剂的种类有哪些? 增容剂分类：非反应型增容剂 反应型增容剂两种类型。 例如：PP 与PET共混 7.2 增容剂的作用的原理 7.2.1 非反应型增容剂的作用原理 增容剂的作用有哪些？ (1) 降低两相之间界面能 ; (2) 在聚合物共混过程中促进相的分散 ; (3) 阻止分散相的凝聚 ; (4) 强化相间粘结。 7.2.1 非反应型增容剂的作用原理 1、非反应型增容剂的作用原理 增容剂在两相界面处存在，增容剂A-b-B 分子,A段伸入A相， B段伸入B相，间接的使A、B两 相之间产生分子间的作 用力，使得A、B两相紧 密结合，形成稳定的分 散。 增容剂起到“乳化作用”和 “偶联作用”，使两者相容性改善 PP- g-M AH对PP与PV DF共混体系的增容作用 例2:CPE-g-AS 对HDPE/AS 共混体系的增容作用 2．常用的非反应型增容剂 聚合物A和聚合物B共混的增容剂如下： (1) A－ B型增容剂（与共混组分有相同链段的嵌段共聚物和接枝共聚物） 例:PS－b－PMMA是PS/PMMA的增容剂 (2) A－C型或C－D增容剂 例：PE－g－PS 是PE/PPO的增容剂 (3)与两组分都有相容性的聚合物 例:PVC 与PE共混的增容剂是CPE 4、影响增容效果的因素： 4、影响增容效果的因素： （1）增容剂分子结构的影响 a. 嵌段共聚物的增容效果 接枝共聚物 b.接枝共聚物作增容剂时，支链数越 少增容效 果越好 。 c.两段共聚物 三段共聚物四臂星型共聚物 （2）增容剂分子量的影响 增容剂的分子量与共混组分的分子量匹配时增容效果显著。 （3）接枝共聚物的增容效果要求支链长且支链密度低 （4）增容剂的用量 在保证增容效果的前提下，增容剂的用量越少越好。 增容剂分子量越小， 加入量越少。 增容剂的用量 W=3φAM /αRN (7-1) 式中 W一一增容剂重量分数 M 一一增容剂A-b-B 共聚物的分子量 ; N 一一阿佛加德罗常数 ￠A一一为分散相体积分数 R一一分散相成球状颗粒存在,球粒半径 α一一增容剂大分子截面积, 7.2.2 反应型增容剂的作用原理 1．反应型增容剂的作用原理 ★ 增容剂与共混的聚合物组分之间形成了新的化学键 。 ★ 反应型增容剂主要是一些含有可与共混组分起反应的官能团的共聚物。 ★ 特别适合于相容性差且带有易反应官能团的聚合物之间的增容。 ★ 反应增容包括两类：一类是外加反应性增容剂与共混聚合物组分反应而增容；一类是使共混聚合物首先官能化，再凭借相互反应而增容，使羧化的PE与PA共混。 2．几种重要的反应型增容剂的作用原理 (1)羧化聚烯烃的增容作用 例：PE/PA 共混, 可用羧化 PE 或乙烯-甲基丙烯酸 无规 共聚物 [P(E-CO-MAA)] 作为增容剂 , 这是羧基与胺基 的反应类型 。 （2）马来酸酐化聚烯烃的增容作用 酸酐比羧基具有更高的反应活性 ,马来酸酐聚烯烃用于 PA 类聚合物共混物的增容。增容反应是酸酐与胺基的反 应 。 例1：LDPE-g-MAH对PA66/PE体系进行反应增容 PA66/PE体系产生宏观相分离体系，各种物理性能极差，不具备使用价值 。加入LDPE-g-MAH 后，PA/PE合金表现出较为优良的物理性能 例2： PP ,PET和PP- g-MAH按一定比例混配，在270℃，转速50 r/min下，