高分子的聚集态结构介绍.ppt

六、高分子材料的共混态结构 共混材料：两种或两种以上高分子材料的物 理混合物 与冶金工业的合金很相似，所以又叫高分子合 金（polymer alloy）。高分子合金在60年代达到高 潮，通过物理或化学的方式将已有的高分子材料 进行剪裁加工，制成两种或多种高分子的复合体 系，这是极为丰富多彩的领域。 共混的目的是为了取长补短，改善性能，最典型 的用橡胶共混改性塑料的例子是高抗冲聚苯乙烯 和ABS（有共混型或接枝型）。 共混高聚物的制备方法 1.物理共混： 机械共混 溶液共混 乳液共混 2.化学共混 ：溶液接枝共混 熔融接枝共混 嵌段共混 共混物的聚集态 均相体系：二组分在分子水平上互相混合 非均相体系：二组分不能达到分子水平混 合，各自成一相，形成非均 相体系 高分子的相容性（miscibility， compatibility） 低分子的相容性是指两种化合物能否达到分子水平的混合问题：能，就是相容；否则就是不相容。 可用 来判断：如果 就能相容。 两种高分子掺和在一起能不能混合？混合的程度如何？这就是高分子的相容性。 高分子相容性的概念与小分子有相似之处，也可用 来判断。 但由于高分子-高分子的混合过程一般是吸热的（破坏分子间力），所以 ，且高分子-高分子混合时，熵的变化 但数值很小，所以使 很困难。因此，绝大多数高分子-高分子混合物达不到分子水平的混合，或者说是不相容的，结果形成非均相体系，为二相体系或多相体系。而这正是我们要追求的，如果形成均相，反而得不出我们所希望的特性了。 如何判断相容性好坏？ （1）常用容度参数判断 两种高分子的 δ 值越接近， 值就越小，（按溶液理论ΔＨ∝（δa-δb)2),所以 值就越小，相容性就越好。但这一原则不是总是有效，有时要用实践来选择更可靠 （2）共混薄膜的透明性来判断相容性。 （3）相容好的体系只有一个Tg，不完全相容的两相体系有各自的Tg。 非均相高聚物聚集态的特点 热力学上处于准稳定态 ——既不是热力学的稳定态，又不是不稳定到那么容易发生相分离。 相容性好：混合得好，得到的材料二相分散得小且均匀。正是这种相容性适中的共混高聚物有很大的实用价值。外观上看均匀，但电镜可看到有二相存在，呈微观或亚微观相分离（肉眼看不见分层，甚至光学显微镜也看不到） 相容性太差时：混合程度很差，或者混不起来，或者混起来也明显有宏观的相分离，出现分层现象，无使用价值。 大多数高分子—高分子混合物都不能达到分 子水平的混合。而这正是我们所希望的，从 而使我们能够获得具有特色的高分子混合物 材料。 根据高分子—高分子共混物体系的特点，通常我们把含量少的组分称为分散相，含量多的组分称为连续相，随着组分含量的改变，可以实现相的反转。据此，我们可以得到： 1、 分散相为软的，连续相为硬的； 如：NR增韧PS 2、 分散相为硬的，连续相为软的； 如SBS，PS为分散相，热塑弹性体 PVC增强丁氰胶，PVC为分散相。 3、分散相和连续相为软的； 在天然橡胶中加入丁氰胶，能提高耐油性， 在天然橡胶中加入丁苯胶，能提高耐磨性。 4、分散相和连续相为硬的； 在PC中加入PS改进加工性能， 在PE中加入PP改进结晶能力 通常我们将含量少的为分散相，含量多的 为连续相；等量共混时，粘度小的为连续 相；粘度等同时，二组分均可成连续相。 非均相多组分聚合物的织态结构 织态结构: 更高層次的一类结构描述不同组分的组成与构成 典型的织态结构模型 组分A增加,组分B减少 共混高聚物的聚集态结构对性能的影响（1）光学性能 大多数非均相共混高聚物是不透明的。因为 二相的密度不同，折射率不同，光线在两相 界面上发生折射和反射的结果。 例1 ABS是由连续相AS（丙烯晴-苯乙烯共 聚）塑料（透明）和分散相SBR（丁苯橡胶） （不透明）接枝共聚，ABS是不透明的。 例2