聚合物之间的相容性 (2).ppt

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PMMA/SANBlend第49页,共57页,星期六,2024年,5月第50页,共57页,星期六,2024年,5月5.原子力显微镜(AFM)是一个对力非常敏感的微悬臂,其尖端有一个微小的探针,当探针轻微地接触样品表面时,由于探针尖端的原子与样品表面的原子之间产生极其微弱的相互作用力而使微悬臂弯曲,将微悬臂弯曲的形变信号转换成光电信号并进行放大,就可以得到原子之间力的微弱变化的信号。原子力显微镜具有原子级的分辨率。第51页,共57页,星期六,2024年,5月第52页,共57页,星期六,2024年,5月第53页,共57页,星期六,2024年,5月第54页,共57页,星期六,2024年,5月包括可见光散射、小角-X光散射和小角中子散射。散射方法可以较好的研究共混体系的混容性。它是利用体系对不同波长的辐射的散射,测定体系内部某种水平上的不均匀性,以此推断的混容性和分散程度。物质中存在某种不均匀结构,可引起相应的散射。例如,介质折射率的涨落,引起可见光散射;介质电子密度的涨落,引起X光散射;在中子散射时,基本的散射体是原子核而不是电子,它在高分子中的应用主要是根据H和D(重氢)对中子散射的振幅差别很大。6.散射法第55页,共57页,星期六,2024年,5月检测方法可检尺度广角x-射线衍射0.1~2nm小角x-射线衍射(SAXS)2~100nm透射电镜(TEM)0.2~10000nm小角光散射(SALS)0.02~100μm(20nm)扫描电镜(SEM)10~1000nm光学显微镜1~10000μm小角中子散射(SANS)5~50nm第56页,共57页,星期六,2024年,5月感谢大家观看第57页,共57页,星期六,2024年,5月****************第17页,共57页,星期六,2024年,5月第18页,共57页,星期六,2024年,5月由于聚合物之间的混合熵很小,所以仅当聚合物之间存在很强的相互作用或者组分自身链段之间的斥力大于组分之间链段的斥力时,才可能完全相容。真正在热力学上完全相容的聚合物对并不多,大多数聚合物之间在热力学上不相容或只有部分相容性。1972年,Krauser公布了342对聚合物,其中只有33对完全相容,46对部分相容,其余都是不相容的。第19页,共57页,星期六,2024年,5月研究两相高分子共混时,考虑两相体系混合后的分散状态和形态学特征是十分重要的。虽然热力学相容性指示了在一定温度、压力下,相转变发生的内在可能性,但是,由于大分子材料的特殊结构特征及高粘度、高弹性,两相高分子要达到完全热力学共溶往往需要一个长时间过程。在研究中引入时间尺度,这是动力学问题。需要指出,由于高分子材料的特殊性,动力学问题的研究在高分子体系研究中往往非常重要。第20页,共57页,星期六,2024年,5月影响聚合物共混物相容性的因素1、溶解度参数高分子共混的过程实际上是分子链间相互扩散的过程,受到分子链间作用力的制约。内聚能密度△E/V(简称CED)是分子链间作用力大小的量度。但由于高分子不能气化而无法直接测定其CED,因而常用溶度参数(CED的开方值)来表征分子链间作用力的大小。第21页,共57页,星期六,2024年,5月高分子间的越接近,其相容性越好。例如,PVC/NBR体系中PVC的为9.4—9.7,在一定AN范围内NBR的为9.3—9.5,二者的相近,相容性较好。PVC与乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、PS与聚2,6—二甲基—1,4-苯撑氧(PPO)皆因相近而相容。PS与聚丁二烯(PB)的相差较大(>0.7),相容性较差。PVC与PB的>1,为不相容体系。第22页,共57页,星期六,2024年,5月但是,聚乙烯(PE)与异丁橡胶(IIR)的相近却不相容。例如,高密度聚乙烯(HDPE)与IIR熔融共混时其与组成的曲线具有负偏差(NDB),会出现极限相容性和相分离。二者的熔体已经分相。类似的还有:PB与天然橡胶(NR)、聚甲基丙烯

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