聚合物共混原理第二章聚合物共混物的形態(tài)學(xué)(編輯修改稿)
2025-01-04 11:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)構(gòu) 根據(jù) 潤濕 接觸理論 ， 兩組分間 界面結(jié)合強(qiáng)度 主要取決于界面張力 。 界面張力越小 ， 結(jié)合強(qiáng)度越大 。 根據(jù) 擴(kuò)散理論 ，兩組分間結(jié)合強(qiáng)度主要取決于兩組分間的相容性 。 相容性越好 ， 結(jié)合強(qiáng)度越大 。 這兩種理論之間存在內(nèi)在聯(lián)系 ， 是統(tǒng)一的 。 ．界面層組分間結(jié)合力的類型。 3類：化學(xué)鍵； 次價(jià)力（氫鍵，范德華力）； 特殊基團(tuán)間相互作用（離子作用，絡(luò)合，芳香環(huán)偶合）。 如接枝共聚共混物； 30 . 界面層的厚度 界面層的厚度取決于兩種聚合物大分子相互擴(kuò)散的程度 ， 即主要決定于兩種聚合物的相容性 。 還與兩種聚合物的大分子鏈段的尺寸 、 分子量大小以及相分離的條件等因素有關(guān) 。 31 如果兩種聚合物具有一定相容性 ， 通過合適的共混工藝進(jìn)行共混 ， 相間的界面層厚度一般為幾到幾十個(gè)納米 。主要共混體系中就包含 3個(gè)相： 2個(gè)聚合物單獨(dú)相 、 界面層 。 32 2. 3 界面層厚度影響因素（ 5點(diǎn)） ?① 取決于共混組分間的混溶性 （ 注意 ， 和相容性不同 ， 相容性可以指結(jié)果 ， 而混溶性卻是由兩種聚合物各自的特性決定的 ， solubility） 。 基本不相溶的聚合物 ， 鏈段之間只有輕微的相互擴(kuò)散 ， 兩相之間有明顯 、 確定的相界面；隨相溶性增加 ， 相界面愈來愈模糊 ， 界面層厚度 △ L愈來愈變大；完全相溶的兩種聚合物 ，最終形成均相 ， 相界面或者界面層消失 。 ?② 與加工工藝有關(guān) 。 33 對于一定的共混改性塑料，要使其呈現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，就應(yīng)具有 一最佳的界面層比例 。 界面層比例取決于共混改性塑料的熱力學(xué)因素和動(dòng)力學(xué)因素。 熱力學(xué)因素 是指熵和能，混合構(gòu)象熵越大，兩組分間的相互作用能越大，則界面層越厚； 34 動(dòng)力學(xué)因素 是指在共混時(shí)增大剪切應(yīng)力、剪切速率，進(jìn)而提高兩相間相互分散的程度，減少相疇尺寸，增加接觸面積，增強(qiáng)兩組分大分子鏈段相互擴(kuò)散的能力。 為增加界面層厚度，常采用增容技術(shù)；界面層可視為具有獨(dú)立特性的第三相 。 （配方、工藝？） 35 ③ . 不同分子量組分在界面層中分布不同 低分子量含量較高。分子量適當(dāng)?shù)鸵恍┯欣诓煌M 分?jǐn)U散，界面層增厚。但是分子量太低，則材料強(qiáng)度會(huì)下降。 ④ . 密度。兩組分相容性好，則界面區(qū)密度大于兩組分線性加和。 ⑤ . 在界面層里高分子形態(tài)及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)可能與單相形態(tài)不一樣。 36 兩相之間的粘合 界面層有兩種粘合類型 。 一是兩相之間存在化學(xué)鍵 。如接枝和嵌段共聚物的情況 二是兩相之間僅靠次價(jià)力作用而粘合 ， 如一般機(jī)械共混物的情況 。 對于后者 ，普遍接受的是潤濕－接觸理論和擴(kuò)散理論 。 根據(jù) 潤濕－接觸理論 ， 粘合強(qiáng)度主要取決于界面張力 ，張力越小 ， 則粘合強(qiáng)度越大 。 根據(jù) 擴(kuò)散理論 ， 粘合強(qiáng)度主要取決于兩種聚合物之間的熱力學(xué)混溶性 。 混溶性越大 ， 粘合強(qiáng)度越高 。 這兩種理論之間存在內(nèi)在聯(lián)系 ， 是統(tǒng)一的 。 37 界面層的性質(zhì) 當(dāng)分散相的比表面積小于某值 X（ 即分散相粒徑大于某值Y） ， 共混物具有兩個(gè)明顯的 Tg， 分別對應(yīng)于參與共混的兩組分的 Tg， 表現(xiàn)出兩個(gè)明顯得力學(xué)損耗峰； 當(dāng)分散相的比表面積大于值 （ 即分散相粒徑小于某值 Y） ，玻璃化溫度會(huì)相互靠攏 ， 或者變成一個(gè)寬廣的玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域 ， 只有一個(gè)明顯的力學(xué)損耗峰 。 1. Bares研究證實(shí)，界面層的玻璃化溫度介于兩種聚合物組分玻璃化溫度之間。 38 這表明 ， 界面層的力學(xué)損耗性能和本體聚合物不一樣；界面層及其所占的體積分?jǐn)?shù)對共混物性能有重要影響； 相疇尺寸對共混物性能有重要影響 。 2. 當(dāng)聚合物分子量分布較寬時(shí) ， 由于低分子量級(jí)分的表面張力較小 ， 會(huì)向界面層遷移 。 這有利于界面層的熱力學(xué)穩(wěn)定性 ，但是往往導(dǎo)致界面層的力學(xué)強(qiáng)度下降 。 認(rèn)為界面層是一個(gè)第三相是合適的（在組成、結(jié)構(gòu)、性能方面）。 39 5. 嵌段（接枝）共聚物的微相分離 定義： 體系中兩組分之間有化學(xué)鍵連接的共混高聚物的相分離，稱為共混高聚物的微相分離。 嵌段共聚物的微相分離來源于嵌段間的熱力學(xué)不相容性 。 20世紀(jì) 60年代后期以來 ， 嵌段共聚物的微相分離成為人們競相研究的對象 （ ？ ） ，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1