chap3橡膠的共混改性-在線瀏覽
2025-02-02 14:30本頁面
【正文】 :兩者溶解度參數(shù)相差越小，越有利于自由能小于零，相容性越好。 對于極性聚合物相容性的預(yù)測時(shí)則須考慮色散力外、偶極力和氫鍵的作用。 ? ?222 )()()( babababaMM hhppddVH ???????? ??????? 橡膠的溶解度參數(shù) 樹脂的溶解度參數(shù) 纖維類的溶解度參數(shù) 四、不相容聚合物的增容 改善不相容聚合物相容性的方法有兩種： ? 一是向共混體系添加相容劑（均勻劑、增容劑）一起共混； ? 二是預(yù)先對聚合物進(jìn)行化學(xué)改性，在分子鏈中引入能發(fā)生相互作用或發(fā)應(yīng)性基團(tuán)，在實(shí)際生產(chǎn)中多采用前者 相容劑有脂肪烴樹脂、環(huán)烷烴樹脂和芳香烴樹脂等不同極性的低分子樹脂的混合物，還有嵌段或接枝聚合物及某些無規(guī)共聚物。 按作用原理均勻劑可分為非反應(yīng)型和反應(yīng)型兩大類。如 EPDM可作為 PE/PP的相容劑。 例如 PPgMA被用做 PA/PP體系的反應(yīng)型相容劑，其分子中的 MA可與 PA中的端氨基反應(yīng)。例如在用雙螺桿擠出 EPDM/PMMA體系時(shí)，添加有機(jī)過氧化物和 MMA，在強(qiáng)機(jī)械剪切力的作用下， EPDM與 MMA發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，生成EPDM –gMMA，可有效改善 EPDM與 PMMA的相容性 ? 除了上述相容劑外，商品化的化學(xué)改性聚合物如CPE、 CSM、 ENR、 HNBR等也都具有相容劑的功能。 五、聚合物共混物實(shí)際相容性的表征 表征聚合物共混物組分相容性的方法很多，例如小角中子散射法、脈沖核磁共振法、反相色普法、電子顯微鏡和玻璃化溫度法等。測玻璃化溫度有多種方法，其中應(yīng)用最廣泛的是利用動(dòng)態(tài)粘彈譜儀，測定共混物的力學(xué)損耗 溫度關(guān)系譜圖，譜圖上峰頂對應(yīng)的溫度就是聚合物的玻璃化溫度。 ? 只有一個(gè) Tg出現(xiàn)且位置介于兩純組分聚合物 Tg之間時(shí)，說明二者是完全想容的； ? 有兩個(gè) Tg出現(xiàn)且其值與兩純組分 Tg分別吻合時(shí)，說明二者是完全不相容的； ? 當(dāng)有兩個(gè) Tg出現(xiàn)但其間距與前一種情況相比明顯縮短了，說明二者有部分相容性 第三節(jié) 聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)也就是它的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，包括共混物的相態(tài)類型、多相體系中分散相的分散程度和均一性以及兩相的界面結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。它的相態(tài)按照有無相分離現(xiàn)象而分為均相結(jié)構(gòu)和兩相結(jié)構(gòu)。更有意義的是后者，它又可分為單相連續(xù)結(jié)構(gòu)和兩相連續(xù)結(jié)構(gòu)。它是多相結(jié)構(gòu)共混物中的一種。由于連續(xù)相包圍著分散相，所以也常常形象地叫連續(xù)相為“海相”，分散相為“島相”。 單相連續(xù)的多相共混物，在橡膠共混物及橡膠與塑料的共混物中最為常見。兩個(gè)都是連續(xù)的多相結(jié)構(gòu)又叫“海 ?！敖Y(jié)構(gòu)。 共混物如果形成了“海 海”結(jié)構(gòu)，性能普遍較差。文獻(xiàn)中所說的平均粒徑一般是指平均算術(shù)粒徑： 對大量共混物研究表明，島相粒徑在 3微米以下是可取的，最好是 1微米之間。島相分散均勻度越高，島相對海相的改性作用就越充分。 三、海 島結(jié)構(gòu)中兩相聚合物的界面結(jié)構(gòu) 共混物中的多相體系存在三種區(qū)域結(jié)構(gòu)：兩種聚合物各自獨(dú)立的相和這兩相之間的界面層。在此區(qū)域發(fā)生兩相的粘合和兩種聚合物鏈段之間的相互擴(kuò)散。如何提高這種混合體系界面的親和性和穩(wěn)定性，對提高共混物的物性十分關(guān)鍵。已經(jīng)證實(shí)，使用合適的交聯(lián)體系即使共混物呈多相結(jié)構(gòu)，也可保證硫化的橡膠共混物具有滿意的使用性能。 界面層的形成 界面層的形成是兩種聚合物分子的鏈段滲透、擴(kuò)散及相互作用的結(jié)果，它體現(xiàn)了兩相之間有限的相容性。 界面層的厚度 界面層的厚度主要取決于兩組分的相性大小和分子量的大小。從聚合物表面自由能和界面張力的角度來看，若兩組分的表面自由能相近或界面張力小，在共混過程中兩種聚合物熔體之間容易相互浸潤，兩聚合物分子鏈段就會(huì)在界面處相互擴(kuò)散，形成一定厚度的界面層，且界面張力越小界面層就越穩(wěn)定。如圖所示， BR/NR、 SBR/NR、 CR/EPDM和SBR/NBR30等體系的溶解度參數(shù)差由小到大，界面張力隨之增加，界面層則變薄。當(dāng)兩聚合物的初始粘度和內(nèi)聚能接近時(shí)，共混體系中量多的聚合物容易形成海相，量少者易形成島相。 組分黏度比及組分配比與共混物相態(tài)的關(guān)系 （ 3）內(nèi)聚能的影響 兩組分內(nèi)聚能相差較大時(shí)，其相形態(tài)主要取決于內(nèi)聚能。 2. 影響島相形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素 所謂島相形態(tài)結(jié)構(gòu)是指島相顆粒的大小、粒徑及其分布。反之，分散度低，粒徑大，界面層薄，界面清晰。 SBR/LDPE中島相 LDPE的形態(tài)結(jié)構(gòu) LDPE用量 /% 粒徑/μ m LDPE形態(tài) 5 15 25 35 近似球形 近似球形或不規(guī)則長條 不規(guī)則長條 不規(guī)則長條 (3)聚合物熔體粘度比的影響 聚臺(tái)物共混時(shí)，當(dāng)兩組分近似等量混合時(shí)，粘度低的組分容易形成連續(xù)相；而粘度近似相等的兩組分等量混合時(shí)，共混物容易形成兩相那是連續(xù)的“海 ?！苯Y(jié)構(gòu)
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