聚合物增强改性的方法和最新进展
聚合物材料的改性与应用
聚合物材料的改性与应用聚合物材料作为一类重要的材料，具有广泛的应用前景。
为了满足不同领域的需求，人们经过不断地研究与改良，开发出了许多改性方法以及相关的应用技术。
本文将介绍一些聚合物材料的改性方法，并探讨它们在不同领域中的应用。
一、改性方法1. 添加填料填料可以提高聚合物材料的性能，比如增加强度、改进耐热性、改善导电性等。
常见的填料包括纳米颗粒、纤维素、碳纤维等。
添加填料的改性方法可以通过挤出、共混等工艺实现。
2. 合金化改性聚合物可以通过与其他合适的材料进行合金化，改变聚合物的性质。
比如与金属合金化可以增加强度和刚度，与陶瓷合金化可以提高耐磨性和耐热性等。
3. 化学改性化学改性是通过引入功能基团或进行聚合反应来改变聚合物的特性。
比如，通过交联反应可以提高聚合物的热稳定性和耐化学性；通过接枝反应可以增加聚合物的附着力和耐老化性。
4. 表面修饰表面修饰可以通过改变聚合物材料的表面性质来得到所需的性能。
比如，通过等离子体处理可以增加聚合物的亲水性和粘附性；通过涂层技术可以提高聚合物的耐磨性和耐腐蚀性等。
二、应用领域1. 包装材料聚合物材料的优良特性使其成为广泛应用于包装领域的理想选择。
通过改性可以提高聚合物材料的耐撕裂性、耐渗透性、耐撞击性等，在食品包装、药品包装、电子产品包装等领域发挥重要作用。
2. 汽车工业改性后的聚合物材料在汽车工业中有着广泛的应用。
例如，通过纳米填料的添加可以显著提高塑料汽车零部件的强度和耐磨性，降低重量，提高燃油效率。
3. 医药领域聚合物材料在医药领域的应用也日益广泛。
通过改性可以提高聚合物的生物相容性、机械性能和药物释放性能等。
例如，改性后的聚合物可以用于制备人工骨骼、医疗器械和药物缓释系统等。
4. 纳米技术聚合物材料与纳米技术结合可以产生许多独特的性能和应用。
通过纳米颗粒的引入，可以改善聚合物的力学性能、导电性能和光学性能等。
这些改性后的聚合物材料在电子学、光电子学和纳米生物技术等领域有着广泛的应用。
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
化学材料的改性方法
化学材料的改性方法化学材料的改性是指通过对原有的化学材料进行化学、物理或生物等方面的处理，以改变其特性和性能的一种方法。
化学材料的改性可以改善材料的力学性能、热稳定性、导电性等特性，使其更适合于特定的应用领域。
本文将介绍一些常见的化学材料改性方法。
一、聚合物材料的改性方法聚合物材料是一类重要的化学材料，其改性方法较为多样，常见的改性方法有以下几种：1. 共聚改性：将两种或多种不同的单体进行共聚反应，生成具有新特性的聚合物。
例如，通过共聚改性可以调整聚合物的硬度、强度、透明度等性能。
2. 掺杂改性：将无机或有机物掺杂到聚合物基体中，以改变聚合物的性能。
例如，将导电材料掺杂到聚合物中，可以提高聚合物的导电性，使其具备导电功能。
3. 化学交联改性：通过引入交联剂，使聚合物发生交联反应，从而提高聚合物的热稳定性、力学性能等。
例如，将二烯类化合物用于交联改性可以增加聚合物的强度和耐热性。
4. 交联剂改性：在聚合物基体中加入交联剂，使其与聚合物发生交联反应，形成网络结构。
这样可以提高聚合物的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
二、金属材料的改性方法金属材料是一类常用的结构材料，其改性方法可以通过以下几种途径实现：1. 合金化改性：将两种或多种金属元素按一定比例熔炼混合，形成新的合金材料。
合金化可以改变金属材料的硬度、强度、耐腐蚀性等性能。
2. 表面处理改性：通过对金属材料表面进行处理，如电镀、化学处理等，形成一层附着在金属表面的新材料，从而改善金属材料的耐腐蚀性、抗磨损性等性能。
3. 热处理改性：通过对金属材料进行加热或冷却处理，改变其组织结构和晶体状态，从而调整金属材料的硬度、韧性等性能。
4. 喷涂改性：将一种材料通过喷涂技术涂覆在金属材料表面，形成一层新的材料层。
喷涂改性可以提高金属材料的耐热性、耐腐蚀性等性能。
三、无机材料的改性方法无机材料是一类多种多样的化学材料，其改性方法包括以下几种：1. 表面改性：通过对无机材料表面进行处理，如溶液处理、离子注入等，形成新的表面层，从而改变无机材料的表面性能，如耐磨性、抗腐蚀性等。
聚合物材料的表面改性方法
聚合物材料的表面改性方法聚合物材料是一类具有广泛应用前景的材料，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点。
然而，由于其表面的化学稳定性较差，导致其在某些特殊环境下容易受到损伤。
为了改善聚合物材料的性能，人们通过表面改性方法对其进行处理，并赋予其更多的功能。
本文将介绍一些常见的聚合物材料的表面改性方法。
物理气相沉积（PVD）是一种常见的表面改性方法。
通过将金属等材料以适当的气氛转变为气体态，然后使其在高真空环境中与聚合物材料表面发生反应，从而形成一层新的材料。
PVD能够显著提高聚合物材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
此外，PVD还可以通过控制沉积参数来调节材料层的粗糙度和结构，从而实现对材料性能的精确调控。
化学沉积是另一种常见的聚合物表面改性方法。
化学沉积利用化学反应使金属或其他材料以原子或分子的形式沉积在聚合物材料的表面上。
与物理气相沉积不同，化学沉积可以在常压或低压下进行。
化学沉积能够根据反应条件的不同，形成不同厚度、形貌和成分的材料层，从而使聚合物表面的性能得到改善。
例如，通过化学沉积薄层二氧化硅，可以增强聚合物材料的耐候性和耐磨性。
离子注入是一种通过将离子注入到聚合物表面来改变其性能的方法。
离子注入可以显著改变聚合物的化学结构和表面性质，从而实现对材料性能的调节。
通过控制注入的离子种类和能量，可以使聚合物材料表面发生化学反应，形成新的摩擦性能、光电性能等。
离子注入方法具有对材料表面改性效果持久、成本低廉等优点，因此得到了广泛应用。
高能束流 (EB) 辐照是一种利用电子束对聚合物材料进行表面改性的方法。
在高能束流辐照下，能量较高的电子束穿透聚合物材料，与其分子相互作用，从而引发一系列化学反应。
这些反应可以引起预期的表面改性效果，如增加表面粗糙度、提高耐久性和改善光学性能等。
由于高能束流辐照能够实现材料的局部改性，因此在一些特定应用中得到了广泛应用。
总之，聚合物材料的表面改性是提高其性能的重要途径。
通过物理气相沉积、化学沉积、离子注入和高能束流辐照等方法，可以赋予聚合物材料更多的功能性和改善其性能。
聚丙烯(PP)改性的主要的几种方法
聚丙烯（PP）改性的主要的几种方法我们都知道，普通塑料往往有自己的特点和缺陷，当需要克服其缺陷时，我们往往是通过改性来予以克的。
聚丙烯（PP）最然具有耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒密度小、是最轻的通用塑料等突出优点。
但其也有耐低温冲击性差，较易老化等缺陷。
而克服聚丙烯（PP）这些些缺陷，我们也是通过改性的方式来改变聚丙烯（PP）塑料的性能，以达到生产应用的要求。
通过改性的聚丙烯（PP）得到的塑料我们称之为聚丙烯（PP）改性塑料。
聚丙烯（PP）改性塑料，顾名思义是基于聚丙烯原料对其性能和其他方面的一些改进，如增强聚丙烯材料的冲击，拉伸强度，弹性等。
聚丙烯塑料原料的具体改性可分为以下几类。
接枝改性接枝改性是美国20世纪90年代初提出的，现已开发出相关产品。
采用固相接枝法对等规pp进行改性得到mpp，然后对mpp进行氯化即可获得mcpp固体粉状树脂。
氯化改性后的树脂附着力强，接伸模量提高，易于与其他树脂共混；而且由于改性使pp的结晶受到破坏，极性增加，从而可溶于某些溶剂，制得不同浓度的mcpp溶液。
mpp的用途主要有四个方面。
一、是提高工程塑料的耐冲击性能。
用mpp作相容剂，制得的pp与其他塑料的共混物冲击强度提高2~3倍，可用作抗冲击壳体材料；二、是exfer塑料公司开发的dexpro合金，即为聚酰胺和pp在相容剂存在下的合金，现已商品化；三、是用作热塑料粉末涂料，用于金属底材表面，起到防腐和抵抗化学药品的作用。
日本nozagl-giz牌号产品就是pp与尼龙的合金材料，具有较高的耐化学药品和耐油性能，尤其是具有极佳的耐氯化钾性能三是提高pp填料的粘合性。
mpp的引入可提高填料与pp的相容性，改善复合材料的性能，提高材料的整体热稳定性和局部抗热能力；四、是mpp也应用于自由基活性废料的固化。
此外，mpp还可用于提高pp纤维的可染色性和塑料制品的可装饰，制造可蒸煮的包装材料等。
mcpp的用途主要有：一、是用于制备塑料制品用底漆和塑料表面装饰涂料的附着力促进剂，特别是轿车保险杠、轮毂盖、电视机机壳等民用与工业用塑料器具的涂装；二、是大量用作塑料表面印刷油墨树脂；三、是用作防腐涂料树脂，用于钢屠、铝材等材料重防腐领域。
20853910_国内外聚乳酸物理增韧改性进展_
作者简介：闫涵(1998-),男,河南工业大学在读大学生。
收稿日期：2019-07-09聚乳酸，又称聚丙交酯，是近年来研究较为广泛的生物可再生资源，被广泛应用于医学器械和生活塑料中。
一般情况下是以乳酸或丙交酯作为原料从而得到高分子量的聚合物，针对其脆性大、韧性差的缺陷，常选用改性的方法对PLA 进行增韧处理来提高材料的力学性能，同时增强其降解性能[1]。
通常改性的方法包括物理改性和化学改性等方法，本文通过对其进行不同的物理改性方法进行了综述。
1 添加增韧剂改性增韧剂，一般也叫做塑化剂，通常作为高分子材料助剂被广泛应用于工业生产上 ，其用途是添加在加工的过程中，可以使产品的塑性增强。
在聚乳酸基体中加入增塑剂，通过比较增塑前后的PLA ，可知增塑剂的加入不仅明显降低了聚乳酸的玻璃化转变温度、拉伸强度，同时还极大的增强了PLA 的韧性和耐冲击性，使PLA 按理想的结构发展，从而达到增韧改性的目的。
[2]一般将甘油（GL ）、丁酸甘油酯、柠檬酸甘油酯、聚乙二醇400（PEG400）、环氧大豆油（ESO ）、乙酰柠檬酸丁酯（ATBC ）等有机分子作为PLA 的增塑剂。
龚新怀[3]采用茶粉作为生物质填料，利用甘油（GL ）、聚乙二醇（PEG400）、环氧大豆油（ESO ）、乙酰柠檬酸丁酯（ATBC )作为增塑剂来制备TD/PLA 复合材料，研究这四种增塑剂对复合材料韧性以及强度的影响。
实验表明，ATBC 和ESO 都可以有效的提高复合材料的韧性，其中ESO 的效果尤为显著。
龚新怀[4]采用竹粉作为生物质填料，利用乙酰柠檬酸丁酯（ATBC )作为增韧剂，与PLA 进行熔融共混制备复合材料来研究ATBC 对复合材料结构性能的影响，实验表明复合材料的韧性与断裂伸长率有很大的提高，表明ATBC 与PLA 之间存在着相互作用力，ATBC 的加入使得复合材料的玻璃化转变温度（T g ）、冷结晶温度、熔融温度要低于PLA ，极大的改善了PLA 的力学性能。
聚合物表面改性及摩擦性能的研究
聚合物表面改性及摩擦性能的研究聚合物是一类重要的工程材料，广泛应用于各个领域。
然而，由于其在摩擦接触中的表面性能较差，限制了其在许多应用中的使用。
因此，对聚合物表面的改性以及摩擦性能的研究变得非常重要。
聚合物材料的表面性能直接决定了其在摩擦接触中的摩擦性能。
一般来说，聚合物表面有较高的摩擦系数和较低的耐磨性，这是由于聚合物表面的吸附能力较强，易于与其他材料接触。
为了改善聚合物表面的性能，我们可以通过不同方法进行表面改性。
一种常见的表面改性方法是物理改性。
物理改性是通过对聚合物表面进行物理处理，改变其表面形貌和化学性质，从而提高其摩擦性能。
例如，通过喷砂、电子束辐射、等离子体处理等方式，可以在聚合物表面形成微纳米级的纹理结构，从而增加其表面摩擦系数。
此外，也可以通过表面涂层的方式，将具有较好摩擦性能的材料涂覆在聚合物表面，以提高其摩擦性能。
除了物理改性外，化学改性也是一种常见的表面改性方法。
化学改性是通过在聚合物表面引入新的化学基团，从而改变其表面化学性质，提高其摩擦性能。
例如，通过聚合物表面与含有活性基团的化合物反应，可以在聚合物表面形成化学键，增加其表面摩擦系数。
此外，也可以通过在聚合物表面引入含有活性基团的交联剂，形成交联结构，从而增加其表面硬度和耐磨性。
除了表面改性外，还可以通过添加填料的方式改善聚合物的摩擦性能。
填料是一种具有较高硬度和摩擦系数的材料，当其与聚合物形成摩擦接触时，可以起到增加摩擦力和降低摩擦系数的作用。
常用的填料包括氧化铝、碳纳米管、石墨等。
将填料与聚合物进行复合，可以通过填料的优异性能来提高聚合物表面的摩擦性能。
在进行聚合物表面改性和摩擦性能研究时，需要考虑多种因素的影响。
首先，需要考虑到表面改性对聚合物本身性能的影响。
改性过程中，可能会导致聚合物性能的改变，例如导致强度和韧性的降低。
因此，需要综合考虑改性前后的性能变化，以确保改性后的聚合物依然符合应用需求。
同时，还需要考虑到改性方法的可行性和经济性。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（4）： 70随着现代科技的飞速发展，对高性能材料的需求日益增加，聚四氟乙烯（PTFE）作为一种性能优良的工程塑料，在许多领域具有广泛的应用［1-2］。
PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成［3］，分子结构为一种螺旋构象，即C—C骨架全部被周围的F原子包裹。
同时由于C—F的键能很高不易断裂，使PTFE可以抵抗强酸、强碱、油脂、纯氧化剂和有机溶剂等的腐蚀，但缺点是强度较低，不利于成型加工，机械磨损率高，特别是在受外力作用下会产生严重的蠕变现象，极大地限制了PTFE 的应用。
因此对PTFE的改性显得尤为重要［2］。
目前，PTFE的改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
本文详细阐述了PTFE改性的几种方法，并研究了改性方法对PTFE复合材料力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.15 *1 PTFE的改性1.1 表面改性由于PTFE表面结合能较小，不易与其他化合物和小分子反应，同时其他填料也很难附着在PTFE表面。
采用物理化学法对PTFE表面进行处理，可以在PTFE表面产生反应位点同时提高表面的粗糙程度，改善PTFE表面的疏水性、亲核性和防污性能。
常见的处理方法主要有等离子体处理法、电子辐照处理法、偶联剂处理法［4］。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展左 程1，肖 伟2*（1. 江苏扬建集团有限公司 扬州华正建筑工程质量检测有限公司，江苏 扬州 202105；2. 上海工程技术大学 数理与统计学院，上海 201620）摘要：综述了近几年国内外聚四氟乙烯（PTFE）改性的研究进展，并总结了表面改性、填充改性和共混改性的优缺点，着重分析了填料对PTFE力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
最后对PTFE改性工艺的发展趋势和前景进行了展望。
聚合物材料改性技术在农业庄稼加工中的应用前景分析
聚合物材料改性技术在农业庄稼加工中的应用前景分析随着农业发展的不断进步，现代农业已经不再是简单的土地和种植技术的结合，而是依靠现代化技术不断提高着生产效率以及产品的质量和效益。
在农业庄稼加工中，聚合物材料改性技术已经成为了一个非常重要的应用领域。
聚合物材料改性技术是一种使用化学方法对聚合物进行改良和改进的技术，其目的是为了增强聚合物的特性、提高其性能以及延长使用寿命。
在农业庄稼加工中，聚合物材料改性技术可以应用于农业领域中的各个环节，从而提高产品品质、降低生产成本，并使得整个农业产业更加现代化、智能化和绿色化。
一、聚合物材料改性技术在农膜制造中的应用农膜是现代化农业中不可缺少的一种辅助材料，其使用可以提高作物产量，防止病虫害的侵袭，减少水分蒸发和土壤风化等。
而聚合物材料改性技术可以应用于农膜生产中，改善其成品的物理、化学性质和生物性能，增强农膜的韧性、抗氧化、抗老化、耐冻性和耐候性等。
这样可以有效延长农膜的使用寿命，提高使用效率和经济效益。
二、聚合物材料改性技术在生态袋制造中的应用生态袋是一种环保型袋子，其材料都是可降解的物质。
聚合物材料改性技术在生态袋制造中，可增加其载荷能力和结实度，提高防水防潮性能，同时还可以进一步改善其生物降解性能。
这样可以有效减轻塑料垃圾对环境的污染，同时也能够提高农民的生产效率和经济收益。
三、聚合物材料改性技术在农具制造中的应用农具是农业生产的基本工具，其品质和性能对生产效率和农业经济影响非常大。
而聚合物材料改性技术在农具制造中，可以增强农具的韧性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等特性，而且还可以提高农具的使用寿命和经济效益。
这样可以在农业生产中提高农民的生产效率和生活品质。
四、聚合物材料改性技术在包装材料制造中的应用在农业生产中，包装材料是非常重要的辅助材料。
而聚合物材料改性技术在包装材料制造中，可以增强包装材料的韧性、拉伸强度、耐磨性和耐腐蚀性等特性，同时还可以提高防水防潮和密封性能。
石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯是一种由碳原子组成的二维薄片材料，具有极高的导热性、高强度和优异的电
子特性。
石墨烯被广泛应用于聚合物材料的改性中。
石墨烯与聚合物的结合可以通过物理混合、化学修饰或共聚合等方法实现。
物理混合
是最简单的方法，通过将石墨烯纳入聚合物基体中，可以显著改善聚合物的导热性能。
物
理混合的方法存在石墨烯分散性差、聚合物基体与石墨烯之间相互作用弱等问题，限制了
其应用。
石墨烯在聚合物改性中的应用有着广泛的研究领域。
石墨烯可以用于改善聚合物的导
热性、机械性能和电学性能。
将石墨烯引入聚合物基体中可以显著提高聚合物的导热性能，用于制备高导热性材料。
石墨烯还可以提高聚合物材料的强度和刚性，用于制备高强度材料。
石墨烯在聚合物改性中还可以应用于电学和光学领域。
石墨烯具有优异的电导率和光
学透明性，可以用于制备导电聚合物材料和柔性光电器件。
石墨烯可以用于制备导电聚合
物复合材料，用于制备柔性传感器和导电薄膜等。
虽然石墨烯在聚合物改性中具有广阔的应用前景，但目前仍存在一些挑战。
石墨烯的
制备方法需要进一步完善，以提高石墨烯的质量和纯度。
石墨烯与聚合物之间的相互作用
机制还需要进一步研究，以优化石墨烯与聚合物的结合方式。
石墨烯的成本也是一个问题，需要进一步降低成本，以便大规模应用。
超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展
超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展陈珂龙;张桐;崔溢;王智勇【摘要】超支化聚合物在不影响工艺性的前提下对环氧树脂有明显的增强、增韧作用.本文主要概述了超支化聚合物对环氧树脂力学性能、耐热性能的影响,主要包括:聚酯超支化聚合物改性环氧树脂、聚酰胺/聚酰亚胺/聚乙烯亚胺超支化聚合物改性环氧树脂、有机硅超支化聚合物改性环氧树脂以及其他超支化聚合物改性环氧树脂等.此外,还指出了目前超支化聚合物改性环氧树脂的缺点以及未来的发展方向.当前限制HBPs在环氧树脂改性领域内大规模应用的主要缺点在于大多数HBPs合成步骤繁琐复杂,合成成本较高.鉴于此,在未来随着更简单、绿色的合成方法的出现,HBPs在其他新兴领域以及改性树脂中的应用会越来越广泛.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】8页(P11-18)【关键词】超支化聚合物;环氧树脂;改性;增强增韧【作者】陈珂龙;张桐;崔溢;王智勇【作者单位】中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095【正文语种】中文【中图分类】O631.1环氧树脂因其良好的工艺性、固化后较好的力学性能和尺寸稳定性而广泛用于涂料、胶黏剂、半导体封装材料、混凝土改性以及高性能复合材料等领域。
但是，由于环氧树脂固化后脆性大，在实际应用中抗冲击强度差。
此外，因固化后含有大量极性基团，其耐候性和耐湿热性较差。
为了弥补环氧树脂在应用中的上述缺陷，从20世纪80年代开始，环氧树脂改性成为一个研究热点，研究者们相继开发出多种增韧剂或者改性方法：材料物理共混[1-5]，弹性体或橡胶增韧[6-11]，热固性树脂互穿网络型增韧以及HBPs增韧等[12-17]。
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1. 新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2. 使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3. 聚合物改性科学应运而生一一获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948 年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“ Styralloy ” ,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960 年，建立了IPN 的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展已成为共混IPN 与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功0s04电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
第三章 纤维增强改性
2、碳纤维的性能 与玻璃纤维比较，碳纤维具有： 高弹性模量、在湿态条件下的力学性能保 持率好； 较低的蠕变性和热膨胀系数； 更低的密度； 优异的导热与导电性； 自润滑性与耐磨性； 良好的耐化学腐蚀性、
三、有机聚合物纤维
1、芳纶（芳香族聚酰胺）
耐高温的合成纤维，长期连续使用温度为－200－200℃， 最高使用温度达240℃,Ｔｇ>300℃,分解温度为500℃； 高阻尼特性和低磨耗性； 各向异性小； 在与聚合物的混炼过程中也不像玻璃纤维和碳纤维那样易于 脆性断裂。
按纤维的排列 单向、双向与三向纤维
按纤维的长度
连续、长、短与磨碎纤维 按纤维的材料组成 玻璃、碳、芳纶、金属 （如GFRP 、GFRTP、CFRP、CFRTP）
（3）按复合方式划分
预混复合、浸渍复合、层叠复合、骨架复合
二、纤维增强聚合物复合材料中的 基本单元
纤维增强聚合物复合材料的三种基本单元： 增强相（纤维） 基体相 1、纤维 2、聚合物 界面相
在纤维增强聚合物复合材料中，冲击能量的分 散通常是通过纤维与界面的脱粘、纤维拔出、 纤维与基体的摩擦及基体的变形来实现。为了 同时获得较高的拉伸强度与冲击强度，需要使 纤维增强聚合物复合材料中有适度的界面结合 强度。 复合材料的韧性或冲击强度还与基体材料、纤 维长度及增韧剂有关。
6、蠕变与疲劳 加入增强纤维可以大大降低聚合物的蠕变和 应力松驰的程度； 纤维增强热固性聚合物的抗蠕变性比纤维增 强热塑性聚合物要好得多 ； 长纤维增强聚合物复合材料的耐蠕变性比短 纤维增强复合材料要好得多（尤其在高温 下） ； 增强纤维的加入还可提高基体聚合物的耐疲 劳性；
聚合物的改性方法
聚合物的改性方法
聚合物的改性方法有很多种，常见的改性方法包括物理改性和化学改性。
物理改性方法主要包括以下几种：
1. 混合改性：将两种或多种聚合物混合并加热或者进行机械混合，以改变聚合物的物理性质，如增加韧性、改善加工性能等。
2. 加填料改性：向聚合物中加入填料（如纤维、颗粒等）以增强其力学性能，如增加强度、刚度等。
3. 拉伸改性：通过拉伸、冷拉伸等方式对聚合物进行物理拉伸改性，可使聚合物的结晶度增加，从而改善其力学性能。
4. 放射线改性：通过辐射（如γ射线、电子束）照射聚合物，使其分子链断裂或交联，从而改变其性能。
化学改性方法主要包括以下几种：
1. 共聚改性：通过将两种或多种不同单体反应聚合，得到共聚物来改变聚合物的性能，如共聚物可以提高聚合物的强度、耐热性等。
2. 交联改性：通过交联剂对聚合物进行交联反应，使聚合物分子之间发生交联，从而增加聚合物的热稳定性、耐化学腐蚀性等。
3. 功能改性：向聚合物中引入具有特殊功能的化学基团，如引入亲水基团可以增加聚合物的亲水性，引入光敏基团可以实现光响应性等。
4. 化学修饰：通过对聚合物表面进行化学修饰，如引入活性基团、磁性粒子等，以改变聚合物表面的性质，如增加亲附性、增强稳定性等。
不同的改性方法适用于不同的聚合物和需求，通过合理选择和组合这些改性方法，可以获得特定性能的改性聚合物。
第4章聚合物填充改性ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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（2）填料的粒径
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除上述功能性填充剂外,利用吸附功能和 缓释放功能的填充剂的应用也有所增加 例如,在橡胶、塑料等高分子基体中填充 经过浸渍或被覆芳香剂的化合物的制品 也常常见到。包合化合物和夹层化合物 是今后有待发展的功能性填充剂素材。
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(7) 滑动性 为使橡胶和塑料获得滑动性能,除浸油法外,添
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二、填充改性效果
1、增量 降低成本、节约原材料，称增量剂，如
PVC中加碳酸钙
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提高聚合物强度的方法有
提高聚合物强度的方法有在工程材料的应用中，聚合物材料在制造过程中需要具备一定的强度，以确保其在使用过程中具备足够的稳定性和耐久性。
提高聚合物强度是一个关键的技术问题，下面将介绍几种常用的方法来增强聚合物的强度。
1. 添加增强剂一种常见的方法是向聚合物中添加增强剂，这些增强剂可以显著改善聚合物的力学性能。
例如，纤维增强聚合物（FRP）是一种常见的增强材料，可以提高聚合物的抗拉强度、抗压强度和耐磨性。
不同类型的纤维如玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等都可以作为增强剂，根据具体的需要选择添加适当的纤维。
2. 优化聚合物配方通过优化聚合物的配方，如添加填料、改变聚合物的分子结构等方式，可以有效提高聚合物的强度。
添加填料可以增加聚合物的刚度和耐磨性，例如二氧化硅、氧化铝等微米级填料可以有效改善聚合物的机械性能。
此外，通过调整聚合物的分子结构，例如改变分子量、交联程度等，也可以显著提高聚合物的强度和耐久性。
3. 加强工艺控制在聚合物制造过程中，加强工艺控制也是提高聚合物强度的重要手段。
控制制造过程中的温度、压力、速度等参数可以有效避免质量缺陷的产生，确保聚合物制品的强度和稳定性。
此外，采用先进的加工工艺和设备，如注塑成型、挤出成型等技术，也可以提高聚合物制品的质量和强度。
4. 表面改性处理对聚合物进行表面改性处理是另一种提高其强度的方法。
通过表面涂层、等离子体处理、接枝共聚等方式，可以改善聚合物的表面性能，提高其耐磨性、抗腐蚀性和附着强度。
表面改性可以有效提高聚合物制品的使用寿命和稳定性。
结语综上所述，提高聚合物强度是一个复杂而关键的技术问题，需要综合考虑材料选择、工艺控制、配方优化等多个方面的因素。
不同的应用场景和需求可能需要采用不同的方法来提高聚合物的强度，只有不断创新和优化，才能生产出更具竞争力的高强度聚合物制品。
希望通过不断的努力和研究，能够实现聚合物强度的进一步提升，推动材料科学的发展和应用。
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• 与热塑性塑料共混制备高性能复合材料的 液晶聚合物一般为热致型主链液晶，在共 混物中可形成微纤而起到增强作用。
分子复合材料
• 分子复合材料是指柔性聚合物基体中加入 少量（5%~10%）刚性聚合物作增强剂， 并近似单分子形式分散于基体中，最大限 度提高基材的物理力学性能。例如尼龙6聚酰亚胺-尼龙6三嵌段共聚物及尼龙6/聚 酰亚胺接枝共聚物。
合物的分子链，形成链间的物理交联。吸 附了分子链ห้องสมุดไป่ตู้这种粒子能起到均匀分布负 荷的作用，降低了材料发生断裂的可能性， 从而起到了增强的作用。粒子和分子链在 界面上的亲和性越好，则结合力越大，增 强作用就越明显。
纤维填料
• 最早使用的是各种天 然纤维，如棉、麻、 丝、毛及其织物。后 来发展了玻璃纤维， 近年来，又开发了许 多特种纤维填料，如 碳纤维、石墨纤维、 硼纤维、超细金属纤 维和单晶纤维（晶 须）。
聚合物增强改性的方法 和最新进展
聚合物增强 粉状填料和增强机理 纤维填料和增强机理 液晶增强 分子复合材料 纳米材料增强 聚合物基纳米复合材料的制备和特点 碳纳米材料增强
聚合物增强
• 如果在聚合基体中加入第二种物质， 则形成“复合材料”，通过复合来显 著提高材料力学强度的作用称为“增 强”作用。
碳纤维布
纤维填料增强机理
• 纤维填料在橡胶制品中，主要作为骨架， 以帮助承担负荷。通常采用纤维的网状织 物。
• 纤维填充塑料增强的原因是依靠其复合作 用，即利用纤维的高强度以承受应力，利 用基体树脂的塑性流动及其与纤维的粘结 性以传递应力。
纤维增强复合材料的性能
• （一）力学性能特点 • 1.比强度高：纤维增强基复合材料的密度为
聚合物基纳米复合材料制备方法
• 1.插层复合法 是制备聚合物/黏土纳米复 合材料的主要方法。
• 2.共混法 包括熔融共混、溶液或乳液共 混、机械共混等。
• 3.原位聚合或在位分散聚合 该法应用在填 充，使纳米粒子在单体中均匀分散，然后 在一定条件下就地聚合。
• 4.溶胶-凝胶法
• 纳米粒子本身就是一种优良的催化剂，但 易聚结性严重地限制了它们的应用，将纳 米粒子和聚合物复合，可以克服这一缺陷。 在石油化工领域，目前普遍采用的催化剂 多采用化学法制备，催化剂不仅催化效率 低，而且对环境造成污染，纳米改性技术 出现以后，满足了催化剂在使用时应该具 备的高活性、高选择性和高稳定性的要求， 而且可以采用物理加载制备方法，减少了 对环境的污染。
1.4~2.2g/cm3，强度却与一般的碳素钢相 近。 • 2.各向异性：纤维增强树脂基复合材料的力 学性能呈现明显的方向依耐性，是一种各 向异性材料。在设计和制造时应尽量在最 大外力方向上排布增强纤维。
• 3.弹性模量和层间剪切强度低 • 4.性能分散性大 • （二）力学性能 • 1.拉伸性能 单向增强树脂基复合材料沿纤维方向
• 7.蠕变性能 提高材料抗蠕变性能的途径： 提高基体材料的交联度;选用碳纤维等能增 加制品刚性的增强材料
液晶增强
• 液晶：结晶固体受热溶解或被溶剂溶解后， 表观上虽然失去了固体物质的刚性，变成 了具有流动性的液体物质，但是结构上仍 然保持着一维或二维的有序排列，形成一 种兼有部分晶体和液体的过渡状态，这种 过度状态称为液晶态，处在这种状态下的 物质就是液晶。
纳米材料增强
• 纳米材料：指微观结构上至少在一维方向 上受纳米尺度（1~100nm）调制的各种固态 材料。
• 由于纳米材料特殊结构，产生了几种特殊 效应，即纳米尺寸效应、表面界面效应、 量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。这些 纳米效应导致该种新型材料在力学性能、 光学性能、磁学性能、化学反应性、熔点 蒸汽压、相变温度、烧结以及塑性形变等 许多方面具有传统材料不具备的纳米特性。
• 能够提高聚合物基体力学强度的物质 称为增强剂或活性填料。
粉状和纤维填料
• 按填料的形态，增强材料可以分为粉状和 纤维状。
粉状填料
• 粉状填料如木粉、炭 黑、轻质二氧化硅、 碳酸镁、氧化锌，它 们与某些橡胶或塑料 复合，可以显著改善 其性能。
木粉 炭黑
增强机理
• 可用填料的表面效应解释。 • 粉状填料粒子的活性表面较强烈的吸附聚
谢谢！
的拉伸强度及拉伸模量都随纤维体积含量的增大 而正比例增加。
• 2.压缩性能 提高压缩性能应选用压缩强度较高的 树脂基体。
• 3.弯曲性能 弯曲破坏首先表现为增强纤维与基体 材料界面的破坏。
• 4.剪切性能 复合材料的剪切弹性模量随纤维含量 增大而上升。
• 5.疲劳性能
• 6.冲击性能 纤维含量高，冲击强度提高； 疲劳次数增加，冲击强度降低。
材料的性能特点
• 1.优异的物理、力学性能 具有高强度和 高耐热性
• 2.高阻隔及自熄性 • 3.优良的加工性能 纳米材料熔体强度低，
结晶速度快，熔体粘度低，因此，注塑、 挤出、吹塑等加工性能优异。
应用广泛
• 聚合物基纳米复合材料是新型高性能、高 功能材料，在航空、汽车、家电、电子、 日用品等领域具有广阔的应用前景。
纳米增强聚合物材料展望
• 由于纳米复合材料具有一系列的优异特性，发展 纳米材料和纳米结构的新型产品，具有非常重要 的实用价值，同时深入研究纳米复合材料物性与 纳米粒子微观结构的内在联系，摸索相应的改性 机理，对进一步促进微观固体物理学的发展也有 深刻的理论意义。
• 无机纳米粒子改性的聚合物材料在非线性光学材 料、光电转换材料、化学工程、感应、催化等方 面具有许多重要用途，表现出高性能、多功能等 特点，具有广阔的应用前景。