【正文】 合 嵌段和無 規(guī) 共聚物AAAAABBBBB+AABBBBBAAA+AABBAAABBB等2 第一種聚合物的端基＋第二種聚合物 鏈 上的 側(cè) 官能 團(tuán)接枝共聚物3 第一種聚合物的端基＋第二種聚合物 鏈 上的端基嵌段共聚物AAAAABBBBB4 共價交 聯(lián)第一種聚合物 側(cè)鏈 上的官能 團(tuán)＋第二種聚合物 側(cè)鏈 上的官能團(tuán) 或者第一種聚合物主 鏈 ＋第二種聚合物主 鏈接枝共聚物（交 聯(lián) 網(wǎng) 絡(luò)結(jié) 構(gòu)）5 形成離子 鍵 一般 為 接枝共聚物（通常具有交 聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)）聚合物共混改性原理 n 自由基引發(fā)劑，空氣或電離輻射來引發(fā)接枝反應(yīng)。 聚合物共混改性原理 通過反應(yīng)擠出所完成的化學(xué)反應(yīng)類型類 型 描述本體聚合 由 單 體、低分子量 預(yù) 聚體、 單 體混合物、 單 體與 預(yù) 聚體的混合物制備 高分子量的聚合物接枝反 應(yīng) 由聚合物和 單 體反 應(yīng) ，生成接枝聚合物或共聚物鏈間 共聚物的形成 兩種或多種聚合物通 過 離子 鍵 或共價 鍵 反 應(yīng) 生成無 規(guī) 、接枝或嵌段共聚物偶 聯(lián) /交 聯(lián) 反 應(yīng) 聚合物與多官能度的偶 聯(lián)劑 或支化 劑 反 應(yīng) ，使大分子增 長 、支化，從而提高分子量；或聚合物與 縮 合 劑 反 應(yīng) ，使分子 鏈 延 長 ，從而 獲得 較 高的分子量；或聚合物與交 聯(lián)劑 反 應(yīng) ，通 過 交 聯(lián) 而提高聚合物的熔融粘度可控降解 使高分子量聚合物 發(fā) 生分子量可控降解（可控流 變 學(xué)），生成 單 體可控降解官能化 /官能 團(tuán)改性 將官能基 團(tuán) 引入聚合物主 鏈 、端基、 側(cè)鏈 ，或 對 原有的官能 團(tuán)進(jìn) 行改性聚合物共混改性原理 Functional materials (electrical, optical, thermal, …) Applications of Reactive extrusion 反應(yīng)物的物理形態(tài)必須適合于擠出加工。n 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代，隨著各種功能型雙螺桿擠出機(jī)的誕生，一種全新的動態(tài)硫化技術(shù)－反應(yīng)擠出動態(tài)硫化技術(shù)出現(xiàn)了，并迅速得到了應(yīng)用。共混設(shè)備n 早期， Coran 等人對動態(tài)硫化的研究都是在密煉機(jī)中進(jìn)行的，近年來國外的研究者也有用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行研究。n 動態(tài)全硫化法 　 20 世紀(jì) 70 年代末和 80 年代初，美國的 Coran 等人提出了制備動態(tài)全硫化的工藝。這種方法不易制得低硬度的 TPE。這樣就形成了以樹脂為海相，以全硫化橡膠粒子為島相的海－島結(jié)構(gòu)。但這些小粒子內(nèi)部仍是交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，橡膠分子鏈間因化學(xué)鍵的生成而大大加強(qiáng)了作用力，使其相對滑移受到限制，橡膠組分的流動性大大下降。PP/ EPDM－ TPV 形態(tài)與制備過程示意圖PP/EPDM 熱塑性硫化橡膠 ( thermoplastic vulcanizate ， TPV) 的制備過程是：EPDM 和 PP 在硫化之前先熔融混合，熔融溫度必須高于 PP 的熔點，待 EPDM 和 PP 熔融混合均勻后，再進(jìn)行動態(tài)硫化。2) Coran 等的研究發(fā)現(xiàn)熱塑性彈性體中橡膠顆粒的大小對拉伸強(qiáng)度和最大伸長率有影響，拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率與橡膠顆粒的直徑成反比，橡膠顆粒的直徑越小，機(jī)械性能越好。剪切場是分散相粒徑大小的決定因素，在高剪切速率下分散相粒徑可大大減小。n 代表性產(chǎn)品為 AES 公司生產(chǎn)的系列品種 Santoprene ( EPDM/PP－ TPV) 和 Geolast (NBR/ PP－ TPV) ，其中Santoprene 系列產(chǎn)品是許多高檔轎車配件選用材料。TPV主要生產(chǎn)工藝n 全硫化熱塑性彈性體 TPV ( Thermoplastic dynamic vulcanized alloys ) 是熱塑性彈性體 (TPE) 的一種。n 橡膠組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ～ 的機(jī)械共混型 TPO 一般用于汽車保險杠及家用電器配件等。在機(jī)械作用下，橡膠被均勻地分散于塑料組分之中，最后制成以橡膠組分為分散相，塑料組分為連續(xù)相的共混體系。n 同合成型相比，共混型 TPE 具有制造工藝簡單，原料來源廣，結(jié)構(gòu)和性能可靈活設(shè)計及其產(chǎn)業(yè)化速度快等特點。TPE簡介n 熱塑性彈性體 ( thermoplastic elastomer， TPE)是一種兼有塑料和橡膠特性、在高溫下能塑化成型、在常溫下又能顯示出橡膠彈性的材料，廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。此時盡管樹脂含量低，但粘度小，因而導(dǎo)致粘度成為決定相態(tài)的主要因素。 n 類型： A 反應(yīng)性密煉 B 反應(yīng)性擠出聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 優(yōu)點n 共混的聚合物原料在料度大小及粒度均一性方面不似干粉共混法那樣嚴(yán)格，所以原料準(zhǔn)備操作較簡單；n 熔融狀態(tài)下，異種聚合物分子之間擴(kuò)散和對流激化，加之混煉設(shè)備的強(qiáng)剪切分散作用，使得混合效果顯著高于干粉共混，共混物料成型后，制品內(nèi)相疇較??；n 在混煉設(shè)備強(qiáng)剪切作用下，導(dǎo)致一部分聚合物分子降解并可形成一定數(shù)量的接枝或嵌段共聚物，從而促進(jìn)了不同聚合物組分之間的相容。聚合物共混改性原理 n 混和時，可以同時加入必要的塑料助劑 （如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、填充劑等）。 有時，由于強(qiáng)烈的機(jī)械剪切作用使一部分聚合物發(fā)生降解、產(chǎn)生大分子自由基，繼而形成少量接枝或嵌段共聚物，這種伴隨有化學(xué)變化的機(jī)械共混可稱為物理化學(xué)共混法。 大多數(shù)聚合物共混物均可用機(jī)械共混法制備。對流作用是各種物粉在空間位置上相互變換，機(jī)械攪拌是促進(jìn)對流作用的主要手段。 混合作用 系指不同組分相互分散到對方所占據(jù)的空間中，即使得兩種或多種組分所占空間的最初分布情況發(fā)生變化； 分散作用 則指參與混合的組分發(fā)生顆粒尺寸減小，極端情況達(dá)到分子程度的分散。聚合物共混技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程 第一代 第二代 第三代~1950 1950~1970 1970~ 1985~經(jīng)驗 科學(xué)單純 的共混技 術(shù) 接枝技 術(shù)多 層 乳液技 術(shù)相容 劑 技 術(shù)IPN技 術(shù)動態(tài) 硫化技 術(shù)分子復(fù)合技 術(shù)無 規(guī) 共聚物相容性技 術(shù)聚合物合金化技 術(shù)的復(fù)合化技 術(shù)聚合物共混改性原理 聚合物共混物的制備方法及相關(guān)設(shè)備聚合物共混物的制備方法及相關(guān)設(shè)備聚合物共混改性原理 混合作用示意圖 分散作用示意圖（ 1）分散前 （ 2）顆粒減小 （ 3）分子分散 機(jī)械共混法混合過程一般包括混合作用和分散作用兩方面含義。n 參與混合各組分在不同區(qū)域的濃度差是擴(kuò)散作用的推動力，各組分的微?？偸菑钠錆舛容^高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域遷移。216。216。干粉共混法n 將兩種或兩種以上品種不同的細(xì)粉狀聚合物在各種通用的塑料混合設(shè)備中加以混合，形成各組分均勻分散的粉狀聚合物混合物的方法稱為干粉共混法。n 缺點： 所用聚合物原料必須呈細(xì)粉狀； 干粉混合時，聚合物料溫度低于它們的粘流溫度 (＜ Tf)，物料不易流動，混合分散效果差。熔融共混過程示意聚合物共混改性原理 n 溶液共混法所制之聚合物共混物混和分散性差，并且消耗大量溶劑，工業(yè)上意義不大。反應(yīng)性共混技術(shù)n 指兩種或多種聚合物在混煉的過程中同時伴隨著其中一種或多種聚合物上有化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，而這種反應(yīng)最終的結(jié)果是在聚合物與聚合物之間產(chǎn)生化學(xué)鍵接。這類以橡膠為主的共混物，在未動態(tài)硫化之前，依照共混原理，組分含量高的橡膠傾向于形成連續(xù)相，隨著動態(tài)硫化程度的提高，橡膠的粘度隨之增大。聚合物共混改性原理 n 從制備工藝上，熱塑性彈性體可分為兩大類：一類是合成共聚物；另一類是彈性體和塑料的共混物。實質(zhì)上，這一過程為反應(yīng)性共混。n TPO 和 TPV 的橡膠組分主要為 EPDM 、 NBR 和 IIR ，