聚合物共混原理 第二章 聚合物共混物的形態(tài)學(xué)-文庫(kù)吧
2024-11-23 11:56 本頁(yè)面
【正文】 體增韌尼龍等。 其形態(tài)結(jié)構(gòu)既包括相態(tài)結(jié)構(gòu)，又包括結(jié)晶性聚合物組分的結(jié)晶形態(tài)兩部分。 14 ? 晶粒分散在非晶介質(zhì)中； ? 球晶分散于非晶介質(zhì)； ? 非晶態(tài)分散于球晶中； ? 非晶態(tài)高分子形成的較大聚集區(qū)域分散在球晶中。 . 相態(tài)結(jié)構(gòu) 包括單相連續(xù)、兩相互鎖和相互貫穿的兩相連續(xù)的相態(tài)。 . 結(jié)晶形態(tài) 結(jié)晶形態(tài)復(fù)雜有近 10種情況，主要的有 4種類(lèi)型： 15 非晶態(tài)高分子形成的較大聚集區(qū)域分散在球晶中。 晶粒分散在非晶介質(zhì)中； 球晶分散于非晶介質(zhì)； 非晶態(tài)分散于球晶中； 16 結(jié)晶－結(jié)晶聚合物共混體系 對(duì)于兩種結(jié)晶性聚合物制得的聚合物共混物，主要研究其結(jié)晶形態(tài)，類(lèi)型如下。 ② . 兩種結(jié)晶高聚物分別形成細(xì)小晶粒分散于非結(jié)晶的連續(xù)介質(zhì)中； ① .生成非晶共混體系，如 PBT/PET，發(fā)生酯交換反應(yīng)形成了無(wú)規(guī)嵌段共聚物，完全失去了結(jié)晶性； 17 ③ ． 一種形成球晶，另一種形成細(xì)小晶粒，分散于連續(xù)介質(zhì)中； ④ . 兩種高聚物分別形成球晶，非晶高聚物分散于球晶中； ⑤ . 共同生成混合型的球晶或者串晶。 18 HIPS的形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成與控制 ．形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 ④ 分散相呈 胞狀 結(jié)構(gòu) 。 彈性體 （ 如順丁橡膠 ） 重量分?jǐn)?shù)小 （ 6～ 8％ ） ， 而體積分?jǐn)?shù)大 （ 20～ 30％ ） ① 單相連續(xù)； ② 兩相間有化學(xué)鍵聯(lián)接； ③ 分散相尺寸細(xì)小、均勻； 19 少量聚丁二烯 （ 以順丁橡膠 ， 即順式 1,4聚丁二烯橡膠為例 ） 加入到苯乙烯單體中 ， 溶脹溶解 ， 加入引發(fā)劑 ,發(fā)生接枝和苯乙烯的均聚 。 在反應(yīng)初期 ， PS的含量較少 ， 是分散相；橡膠的苯乙烯溶液形成連續(xù)相 。 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 ， PS逐漸增多 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)化率為 15～ 17％時(shí) ， PS相成為連續(xù)相 ， 橡膠粒子成為分散相 ， 這一過(guò)程稱(chēng)之為相轉(zhuǎn)變 。 ．形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程： 20 ： ④ PB的類(lèi)型。 1， 4－ PB沒(méi)有 1， 2－ PB易引發(fā)接枝，因此應(yīng)以 1， 2－PB為主。 ① 攪拌速度，完成相反轉(zhuǎn)。 ② 接枝效率。 接枝的 PS占所有的 PS的比例。 ③ 引發(fā)劑。 多采用奪氫能力強(qiáng)的過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑。 21 HIPS的 TEM照片 22 從 組成 上講， PP的共混物中存在 3種 區(qū)域結(jié)構(gòu)：兩種聚合物各自的相，和兩相之間的界面層。 界面層也叫過(guò)渡區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)發(fā)生兩相的粘合和兩種聚合物鏈段之間的相互擴(kuò)散。界面層的結(jié)構(gòu)，特別是兩種聚合物之間的粘合強(qiáng)度，對(duì)聚合物共混物的性能，特別是力學(xué)性能有重要影響。 二 聚合物共混物的界面層 主要內(nèi)容 : 界面層的形成 界面層的結(jié)構(gòu) 兩相之間的粘合 界面層的性質(zhì) 23 從制備過(guò)程來(lái)理解：在外力（熱機(jī)械）作用下，材料中分散相和連續(xù)相發(fā)生磨擦，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，分散相在剪切力作用下發(fā)生形變，不斷產(chǎn)生 新界面 ，分散相形成。 界面層結(jié)構(gòu)對(duì)共混物的力學(xué)性能有決定性的影響。 分散相的形成 24 界面層的形成 分兩個(gè)步驟：第一步是兩相之間相互接觸；第二步是兩種聚合物大分子鏈段之間的相互擴(kuò)散。 在界面層的形成過(guò)程中，界面作用力有化學(xué)力和物理作用力。 有 化學(xué)鍵 聯(lián)結(jié)的界面層：兩種嵌段相連的連結(jié)部分自然發(fā)布于界面層 。 （ 加了相容劑 ？ ） 界面為 物理作用 聯(lián)結(jié) ， 分兩步： ① 參與共混的組分相互接觸；② 兩個(gè)組分間高聚物的擴(kuò)散 ， 包括相互擴(kuò)散和單向擴(kuò)散 。 25 26 兩種聚合物接觸時(shí)，相互擴(kuò)散的速度與聚合物大分子的活動(dòng)性相關(guān)。若兩種聚合物大分子活動(dòng)性相近，兩種聚合物大分子就可以相近的速度相互擴(kuò)散；若兩種聚合物大分子活動(dòng)性相差懸殊，則發(fā)生單向擴(kuò)散。 27 可以發(fā)現(xiàn) 第一步： 增加兩相之間的接觸面積 無(wú)疑有利于大分子鏈段之間的相互擴(kuò)散、提高兩相之間的粘和力。在共混過(guò)程中，保證兩相之間的高度分散、減少相疇尺寸是十分重要的。方法有：采用高效的共混機(jī)械（如雙螺桿擠出機(jī)和靜態(tài)混合器）；采用 IPN技術(shù)；采用增容劑。 如何提高兩相間的界面面積和分散相的分散程度？ （總之，工藝＋配方） 28 第二步：兩種聚合物相互接觸時(shí)發(fā)生鏈段間的擴(kuò)散 1. 兩種鏈段具有相近的活動(dòng)性時(shí)，則以相近的速度相互擴(kuò)散； ，發(fā)生單向擴(kuò)散。最終擴(kuò)散程度取決于兩種聚合物的熱力學(xué)相容性。 29 界面層的
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