聚合物合金制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响演示文稿.pptVIP

Tianjin University of Science Technology R D Polymer Science The R D Group of Polymer Science Tianjin University of Science Technology 聚合物合金制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响演示文稿 现在是1页\一共有29页\编辑于星期五 （优选）聚合物合金制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响 现在是2页\一共有29页\编辑于星期五 均聚互穿聚合物网络（homo-IPN)——Millar IPN ，由化学上完全 相同的交联聚合物组成，IPN PS/PS，其性能不同于一般的交联聚合 物，在相同的交联度的情况下， IPN PS/PS的熔胀度较小。 ② 同步IPN（SIN）——Simultaneous 两种聚合物组分同时达到凝胶点——SIN EP/Acrylic 两种聚合物组分依次达到凝胶点——SIN PU/PMMA 两种聚合物组分之间发生一定程度的接枝反应。 半-SIN——只有一种聚合物交联的SIN，有时也称为假-SIN （pseudo-SIN)或间充复相聚合物。可制得一系列含有硬段和软段聚 合物的两相复合结构的高抗冲浇铸塑料。 ③ 胶乳IPN（LIPN） 以乳液聚合的方法制得有聚合物1组成的“种子”乳胶粒，再加入 单体2、交联剂和引发剂，形成“芯壳”状结构的LIPN。 现在是3页\一共有29页\编辑于星期五 (2) 相分离及形态结构 ① 相分离 现在是4页\一共有29页\编辑于星期五 ② 相畴尺寸 对于Semi-1，Danatelli等根据相分离热力学并假定相分离形成球 形相畴，得到相畴的平均直径D2为： 现在是5页\一共有29页\编辑于星期五 ③ 形态结构的基本特点 绝大多数IPN 是复相结构，其相分离结构主要取决于组分间的相 容性、制备方法及反应条件。“强迫相容性”，组分间混合均匀，界 面粘结力较强。 大多数IPN具有胞状结构，胞壁是两种聚合物贯穿的主要场所。 具有明显的界面层——与一般的聚合物共混物相比，IPN 的界 面层更为明显，对性能的影响更为突出。 在IPN中，网络之间 的相互贯穿仅发生 于超分子水平，并非真 正分子水平的相互贯穿。 现在是6页\一共有29页\编辑于星期五 ④ 影响形态结构的主要因素 （a）相容性的影响 相畴尺寸与两相界面张力成正比，而界面张力决定于两组分之 间的相容性，相容性越大，则界面张力越小，相畴就越小。 例：IPN PEA/PMMA中， PEA与PMMA的溶解度参数相近，相 容性好，相畴很小，约为10nm；而IPN PEA/PS中，由于PEA与PS 的相容性差，相畴在100nm以上。 相畴尺寸与两种网络之间的互穿情况有密切关系。一般而言， 两种网络之间的相互贯穿主要是相畴级的相互贯穿，相畴减小时， 分子级的相互贯穿增加。 在IPN中，网络1处于溶胀状态，网络2处于自然状态，所以即 便两个聚合物组分是相同的，例如均聚-IPN，两种网络之间仍存 在差别，仍有分相结构存在。 现在是7页\一共有29页\编辑于星期五 IPN PEA/PS存在两个相互靠近的玻璃化转变温度 ，而组分间相容性 很好的IPN PEA/PMMA就只存在一个温度范围很宽的玻璃化转变区，但 仅表现一个宽广的玻璃化转变并不意味着均相结构。因为与均相聚合物相 比，此玻璃化转变的温度范围要宽得多，这意味着是一系列温度相近的玻 璃化转变的叠合。 现在是8页\一共有29页\编辑于星期五 当两种聚合物组分间发生接枝反应或形成氢键之类的强次价键时， 相容性提高，相畴减小。相应于两组分的两个玻璃化温度相互靠近的 程度增加，甚至只存在一个玻璃化温度。如，以聚氨酯和聚丙烯酸酯 基的半-SIN，加入不同量的聚丁二醇以调节接枝程度，随着接枝程度 的增加，与PU组分相应的玻璃化温度向高温移动的程度迅速增加，可 达35℃。 （b）交联密度的影响 随着两种聚合物网络交联密度的增加，相畴尺寸减小。但是两种网 络的影响是不同的，网络1交联密度的影响要比网络2交联密度的影响 大10倍以上。因此，一般而言，Semi-l总是比Semi-2的相畴小。图3-24 是由SBR和PS所构成的Semi-l及-Semi-2以及IPN形态结构的电镜照片， 由图可明显地看出交联密度及反应顺序的影响。 现在是9页\一共有29页\编辑于星期五 现在是10页\一共有29页\编辑于星期五 网络交联密度的