聚合物共混改性.ppt

聚合物共混物熔体的流变特性聚合物熔体的流变性能主要有两个特征。其一，聚合物熔体为非牛顿液体；其二，聚合物熔体流动时有明显的弹性效应。研究共混物熔体的流变特性对共混物的成型加工及产品性能的改进都有十分重要的意义。聚合物共混物熔体的流变特性和一般聚合物熔体的情况相似，也是假塑性牛顿液体，具有明显的弹性效应。但是，由于聚合物共混物的复相结构、两相之间的相互作用、相互影响，所以流变性能有其自身的特点。两种不相容的聚合物熔体在剪切作用下混合时会产生两种类型的分散状态。一种是形成两相交错的互锁状结构，分不清何者为分散相何者为连续相。另一种是，一种聚合物形成分散相分散于另一种聚合物所构成的连续相之中。这时究竟哪一组分为分散相哪一种分为连续相，决定于两种聚合物的体积比、粘度比、弹性比以及两种聚合物间的界面张力。此外还与混合设备的类型有关。在流动状态中，分散相或呈带状或呈珠状及纤维状。聚合物共混物熔体的分散状态PE／PS(10／90)共混物熔体在流动中呈带状的分层结构图(分散状态，平行于流动方向。黑色者为PE)PE／PS（30／70）共混物熔体流动中的分散状态(1)垂直于流动方向的截面(2)平行于流动方向的截面珠状－纤维状分散带状分散对不同组成的高密度聚乙烯(HDPE)和聚苯乙烯共混物的分散状态进行详细研究发现，当HDPE／PS＝25／75，温度为200℃及220℃时，PS是珠状分散相，HDPE为连续相；温度为240℃时，PS成为连续相。但当HDPE／PS＝50／50时，在上述三种温度下，PS皆为分散相。当HDPE／PS＝75／25时，在上述三种温度下皆形成交错的互锁状结构(如图所示)，使得该共混物的熔体粘度出现极大值。HDPE／PS(75／25)共混物挤出试样截面的显微照片(示意)”聚合物共混物熔体的粘度聚合物共混物的熔体粘度可根据混合法则以及前述的模型体系作近似估算。对非均相的共混物熔体的粘度可按下式求出其上限值和下限值：Heitmiller公式:Lin公式:共混物PP／PS的熔体粘度按Heitmiller公式计算○按Lin公式计算△实测值共混物PE／PS的熔体粘度当两组分的弹性很小时，例如共混物PP／PS和PE／PS，Lin公式计算比较准确。共混物PS／PB的熔体粘度按Heitmiller公式计算○按Lin公式计算▲实测值共混物PVC／ABS的熔体粘度当两组分之一有显著弹性时，例如共混物PS／PB和PVC／ABS，计算与实验事实不符。公式没有考虑聚合物熔体的弹性效应。式中：w1、w2为两组分的质量分数。按照上式，在lgηm－w2图中，简单共混物剪切粘度应是从lgη1发展到lgη2的一条直线。尽管人们提出诸多估算高分子共混体系粘度的公式，但实际上只有很少的高分子共混物粘度可以用上述公式汁算。实际上由于两相结构、形态及相互作用的千差万别，由于共混条件及共混设备的不同，共混体的粘度变化极其复杂，多数情况下还是通过实际测量得知的。Utracki根据两相共混体简单混合，提出“理想”(简单)共混体剪切粘度的对数加和公式，具有一定的实际意义。公式为：尽管实际上没有一种共混体的粘度如此简单地按质量比沿直线变化，但通常高分子共混体粘度按质量比的变化规律呈现如下三种形式：出现正偏差；出现负偏差；在某些质量配比下，共混物粘度出现正偏差，而在另一些质量配比下，又出现负偏差。Utracki简单共混物的粘度变化规律及其偏差这种粘度变化现象与两相共混体系的结构形态密切相关。粘度极小值相应于负偏差，一般这是由于两相相容性差，混合不均匀，分散相粒度大、甚至形成严重相分离造成的。粘度极大值相应于正偏差，一般是出于两相混溶性好，分散相分散均匀、粒度小，或者形成两相互锁形态造成的。HDPE/PS共混体在不同剪切应力下粘度随共混比的变化T＝200℃单击此处添加大标题内容BR/HDPE热塑性弹性体的粘度随组分比的变化曲线在橡塑比为60／40～80/20范围内，共混体系粘度处于正偏差，两相相容性好。实验结果证实在这个组分比范围内得到的热塑性弹性体力学性能好，且外观光洁。但材料粘度偏大，流动性较差，反映出在制备高分子共混产品时，产物的力学性能与挤出加工性往往不易同时兼顾，需要在实践中审慎地选择。其他粘性特点01小比例共混就产生较大的粘度下降，而且往往共混物的粘度比两种纯组分的粘度都小。这是一种颇为普遍的现象。添加标题02PP／PDS共混物熔体粘度与PDS含量的关系温度230℃，剪切速率133s-1添加标题03viton／EPDM共混物熔体粘度与组成的关系温度160℃，剪切速率14s-1添加标题引起这