二组分高分子共混体系的相容性课件.pptxVIP

二组分高分子共混体系

的相容性

;第一节相容性

一、相容性的定义

（1）miscibility

miscibility描述的是组分间达到了分子水平的混合，多用于小分子体系，译为“互溶性”或“溶和性”。

用于高分子共混体系则表示高分子组分间达到了链段（segment）水平的混合，混合体系是热力学稳定体系。;（2）compatibility

（a）compatibility=miscibility

（b）均一性

（c）共混物没有明显的相分离;二、二组分共混体系的分类

（1）完全相容体系（compatibileormiscibilesystem）

PPE/PS

（2）部分相容体系（partialcompatibileormiscibilesystem）

PES/Phenoxy

（3）完全不相容体系（incompatibileorimmiscibilesystem）

PE/PA;第二节二元共混体系的热力学分析

一、二元共混体系相容性的热力学判据

（1）两种聚合物混合过程中Gibbs自由能的变化;;（2）二元共混体系相容性的热力学判据;二、二组分共混体系的混合自由能

混合Gibbs自由能的定义为：;为了讨论问题的方便，一般将两个体系混合过程引起的熵变分为两部分：;（a）组合熵ΔSc

利用格子模型可以推导出高分子溶液的组合熵，把高分子溶液的结果推广到二元高分子共混体系可以得到：;（b）超额熵ΔSe

超额熵变对体系能量变化的贡献是不容忽视的，但目前由于实验技术和理论水平的限制，人们无法对它进行深入研究。

实验和理论上充分证明ΔSe对混合熵变的贡献在高分子共混物中比溶液体系小得多。;（2）两种聚合物混合过程中的焓变ΔHmix

经典格子理论得出两个体系的混合焓（enthalpy）为：;对于有特殊相互作用的极性体系，ΔHmix由两部分组成：;（3）两种聚合物混合过程中的Gibbs自由能变化ΔGmix

Scott等[1，2]把Florry-Huggins的高分子溶液理论[3～6]做了必要修正后，用于处理二元高分子共混体系的出：;[1]R.L.Scott,

J.Chem.Phys.,1949,17,279

[2]H.Tompa,

Trans.FaradaySoc.,1949,45,1142

[3]P.J.Flory,

J.Chem.Phys.,1941,9,660

[4]P.J.Flory,

J.Chem.Phys.,1942,10,51

[5]M.L.Huggins,

J.Chem.Phys.,1941,9,440

[6]M.L.Huggins,N.Y.Ann,

Acad.Sci.,1942,43,1;对于最简单的体系，即两种???分聚合物都是单分散的（MA=MB=M），且密度相等（ρA=ρB=ρ），这时可以用一个等价参数代替相互作用能参数：;聚合物分子量对混合自由能变化的影响;三、聚合物共混体系的热力学理论

（1）格子理论（Lattice）

[1]R.L.Scott,

J.Chem.Phys.,1949,17,279

[2]H.Tompa,

Trans.FaradaySoc.,1949,45,1142

[3]P.J.Flory,

J.Chem.Phys.,1941,9,660

[4]P.J.Flory,

J.Chem.Phys.,1942,10,51

[5]M.L.Huggins,

J.Chem.Phys.,1941,9,440

[6]M.L.Huggins,N.Y.Ann,

Acad.Sci.,1942,43,1;（2）状态方程理论（EquationofStateTheory）

[1]P.J.Flory,R.A.Orwoll，A.Vrij，

J.Amer.Chem.Soc.,1964,86,3515

[2]P.J.Flory,

J.Amer.Chem.Soc.,1965,87,1833

[3]B.E.Eichinger,P.J.Flory,

Trans