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聚合物共混原理 第二章 聚合物共混物的形態(tài)學-文庫吧

2024-11-23 11:56 本頁面


【正文】 體增韌尼龍等。 其形態(tài)結構既包括相態(tài)結構,又包括結晶性聚合物組分的結晶形態(tài)兩部分。 14 ? 晶粒分散在非晶介質中; ? 球晶分散于非晶介質; ? 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)結構 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)。 . 結晶形態(tài) 結晶形態(tài)復雜有近 10種情況,主要的有 4種類型: 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中; 球晶分散于非晶介質; 非晶態(tài)分散于球晶中; 16 結晶-結晶聚合物共混體系 對于兩種結晶性聚合物制得的聚合物共混物,主要研究其結晶形態(tài),類型如下。 ② . 兩種結晶高聚物分別形成細小晶粒分散于非結晶的連續(xù)介質中; ① .生成非晶共混體系,如 PBT/PET,發(fā)生酯交換反應形成了無規(guī)嵌段共聚物,完全失去了結晶性; 17 ③ . 一種形成球晶,另一種形成細小晶粒,分散于連續(xù)介質中; 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)結構的形成與控制 .形態(tài)結構特征 ④ 分散相呈 胞狀 結構 。 彈性體 ( 如順丁橡膠 ) 重量分數(shù)小 ( 6~ 8% ) , 而體積分數(shù)大 ( 20~ 30% ) ① 單相連續(xù); ② 兩相間有化學鍵聯(lián)接; ③ 分散相尺寸細小、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 。 隨著反應的進行 , PS逐漸增多 , 當轉化率為 15~ 17%時 , PS相成為連續(xù)相 , 橡膠粒子成為分散相 , 這一過程稱之為相轉變 。 .形態(tài)結構的形成過程: 20 : ④ PB的類型。 1, 4- PB沒有 1, 2- PB易引發(fā)接枝,因此應以 1, 2-PB為主。 ① 攪拌速度,完成相反轉。 ② 接枝效率。 接枝的 PS占所有的 PS的比例。 ③ 引發(fā)劑。 多采用奪氫能力強的過氧類引發(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)域結構:兩種聚合物各自的相,和兩相之間的界面層。 界面層也叫過渡區(qū),在此區(qū)域內發(fā)生兩相的粘合和兩種聚合物鏈段之間的相互擴散。界面層的結構,特別是兩種聚合物之間的粘合強度,對聚合物共混物的性能,特別是力學性能有重要影響。 二 聚合物共混物的界面層 主要內容 : 界面層的形成 界面層的結構 兩相之間的粘合 界面層的性質 23 從制備過程來理解:在外力(熱機械)作用下,材料中分散相和連續(xù)相發(fā)生磨擦,產生相對運動,分散相在剪切力作用下發(fā)生形變,不斷產生 新界面 ,分散相形成。 界面層結構對共混物的力學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散。 在界面層的形成過程中,界面作用力有化學力和物理作用力。 有 化學鍵 聯(lián)結的界面層:兩種嵌段相連的連結部分自然發(fā)布于界面層 。 ( 加了相容劑 ? ) 界面為 物理作用 聯(lián)結 , 分兩步: ① 參與共混的組分相互接觸;② 兩個組分間高聚物的擴散 , 包括相互擴散和單向擴散 。 25 26 兩種聚合物接觸時,相互擴散的速度與聚合物大分子的活動性相關。若兩種聚合物大分子活動性相近,兩種聚合物大分子就可以相近的速度相互擴散;若兩種聚合物大分子活動性相差懸殊,則發(fā)生單向擴散。 27 可以發(fā)現(xiàn) 第一步: 增加兩相之間的接觸面積 無疑有利于大分子鏈段之間的相互擴散、提高兩相之間的粘和力。在共混過程中,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:采用高效的共混機械(如雙螺桿擠出機和靜態(tài)混合器);采用 IPN技術;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發(fā)生鏈段間的擴散 1. 兩種鏈段具有相近的活動性時,則以相近的速度相互擴散; ,發(fā)生單向擴散。最終擴散程度取決于兩種聚合物的熱力學相容性。 29 界面層的
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