多相高分子[精选].doc

多相高分子 体系中含有两种或两种以上不同的化学组成，且它们有着各自的聚集形态区域。 从化学上分类： 1.简单共混体系 2.互穿聚合物网络 3.嵌段共聚物 4.多嵌段共聚物 5.接枝共聚物 A-B二嵌段共聚物 聚苯乙烯嵌段共聚物 聚丙烯酸类和聚乙烯基吡啶嵌段共聚物 硅氧烷及其它杂原子 A-B-A三嵌段共聚物 PS-PB-PS PS-PI-PS PS-PVP-PS PS-PDMS-PS PS-PEO-PS PS-PMMA-PB (A-B-C型) 多嵌段共聚物 聚氨酯 接枝共聚物 互穿网络 1.均衡各聚合物的性能 PP/PE 2.少量某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂 PS/PB PVC/PB PVC/EVA 3.聚合物加工性能 Tm高，熔体流动性差(熔融指数差) 缺乏合适的溶剂 4.普遍满足一些条件需要 聚合物/聚合物(加卤素)—耐燃 聚合物/有机硅树脂—富氧材料 HDPE/LDPE PE/EVA PE/PMMA PE/PB PE/CPE PP/PE PP/EPR,EPOM PP/PB PP/EVA PVC/EVA PVC/CPE PVC/PB,NR,SBR PVC/ABS PET/PBT 尼龙/PE,PP EPD/NBR 酚醛树脂/PVC,NBR PS/SBR PS/PB HIPS ABS PC/PE PC/ABS PC/树脂 基本概念： ●物理共混 熔融共混：将不同聚合物熔融混炼 溶液共混：不同种聚合物在共同溶剂中溶解混合再脱去溶剂 乳液共混：不同种聚合物乳液混合后共凝聚 ●化学共混：通过化学键的联接将不同种聚合物联接在一起，如嵌段，接枝。 ●相溶：两种或两种以上不同聚合物混合后，不存在各自的相畴，只存在一种分子水平的混合结构。 ●不相溶：混合后存在两种或多种聚合物各自的相畴，没有完全混合 ●单相或多相的判据：DSC 一般将非晶态高分子合金具有一个或多个玻璃化转变温度作为相溶性的判据。 Polymer A + Polymer B → blend 相结构内容： 体系是均相还是多相，若为多相，相的形态如何？尺寸如何？各相组成？有无界面相？组成？尺寸？ 聚合物共混物形态结构的基本类型： 一．单相连续结构 共混物的两个相或多个相中只有一个相连续(连续相)，其它相(分散相)分散于连续相中 Phase Domain ①分散相形状不规则 ②分散相颗粒较规则 ③分散相为夹心结构 ④胞状结构或香肠状 二．两相连续结构(两相互锁或交错结构，两组分含量相近) 三．界面层 参考书 1.高分子合金的物理化学 江明 四川教育出版社 2.聚合物共混改性原理及工艺 张留城 轻工出版社 3.嵌段共聚物 Mc.Greth.J.E. 科学出版社 相分离的热力学和临界条件 共混物相分离动力学 ΔG=RT[nAlnφA+nBlnφB+χnAφB] ΔG0 分相 ΔG0 ①均相 2.0χN2.4 ②在一定比例分相0.01χN0.03 分相机理 ●旋节线机理 体系组成处于两拐点φs’ ,φs”之间 组成为φn的体系，自由能为n0，两相ΔG分别为n1,n2 分相后体系总自由能Nn0。 分相过程没有热力学位垒→自发过程 特点：分相过程进行较快，两相组成逐渐变化，逐渐接近双节线。分相自发产生，到处都有分相现象，导致分散相区间有一定程度相互连接，有条纹相。 组成为φn分相初期： 两相差别很小，但这种分相到处出现。随时间推移，在ΔG0驱动下，当分子逆浓度梯度方向进行相间迁移，两相的组成差增加，具有一定程度相互连接的分散相会相互聚集为分立的球形分散相，以降低表面能。 ●成核生长机理：热力学位垒 体系的组成处于极小点和拐点之间(φb’和φs’ 之间, φb”和φs”之间)，也就是处于双节线和旋节线之间，则相分离属于这一机理。 若体系总自由能为m，如分成两相邻相，则ΔG分别为m1,m2，两相总自由能为M，Mm。体系不会自发的分解为相邻组成的两相，体系是亚稳定(体系总自由能下降)状态，因此无法通过很小的浓度涨落来实现分相。连接φb’和φb”，直接分为φb’和φb”两相时，自由能仍能降低，必须先克服势垒形成