聚合物共混的应用
聚合物共混的方法
聚合物共混的方法
聚合物共混是指将两种或多种不同的聚合物混合在一起形成新的材料,以获得更好的性能或特性。
以下是常见的聚合物共混方法:
1. 机械混合:将不同的聚合物通过物理研磨、搅拌或研磨等机械作用混合在一起。
这种方法适用于柔软或流动性较好的聚合物,如塑料薄膜。
机械混合的优点是操作简单,但有时会导致剪切破坏聚合物结构,降低材料性能。
2. 溶液共混:将不同的聚合物溶解在共溶剂中,然后混合在一起。
这种方法适用于可溶解性较好的聚合物,如聚乙烯和聚丙烯。
共溶剂可以是有机溶剂、水或其它溶剂。
溶液共混的优点是能够混合均匀,并且可以通过调整共溶剂的浓度来控制混合物的性能。
3. 熔融共混:将不同的聚合物在高温下熔融混合在一起。
这种方法适用于熔点较低的聚合物,如聚乙烯和聚丙烯。
熔融共混的优点是混合均匀,操作简单,但有时会导致相分离或破坏聚合物结构。
4. 共聚合:将两种或多种不同的单体共同聚合成聚合物。
这种方法适用于单体之间具有亲和力或相容性的情况。
共聚合可以通过改变单体的比例来调节共混物的性能。
需要注意的是,不同的聚合物具有不同的物理和化学性质,因此在共混时需要进行适当的配方和条件选择,以确保混合物的稳定性和性能。
聚合物共混原理
聚合物共混原理引言:聚合物共混是指将两种或多种聚合物混合在一起形成新的材料体系。
通过共混可以改善聚合物材料的性能,拓宽其应用领域。
聚合物共混的原理是基于相容性和互穿网状结构的形成。
本文将介绍聚合物共混的原理及其应用。
一、相容性理论:聚合物的相容性是指两种或多种聚合物在混合溶液或熔体中能形成均匀透明的体系。
相容性的形成取决于聚合物的结构和亲疏水性。
当两种聚合物具有相似的结构和亲疏水性时,它们之间的相互作用力较强,容易形成相容体系。
相反,如果两种聚合物结构差异较大或亲疏水性不一致,它们之间的相互作用力较弱,很难形成相容体系。
二、互穿网络结构理论:聚合物共混的另一个重要原理是互穿网络结构的形成。
在共混体系中,两种或多种聚合物在分子水平上相互渗透并形成互穿网络结构。
这种互穿网络结构使共混体系的力学性能得到了显著提升。
通过互穿网络结构,聚合物共混材料可以获得更高的拉伸强度、韧性和耐磨性。
三、聚合物共混的应用:聚合物共混广泛应用于各个领域,如塑料工业、橡胶工业、纺织工业等。
以下是几个常见的聚合物共混应用案例:1. 塑料共混:将两种或多种聚合物混合在一起,可以获得新的塑料材料,具有综合性能的优势。
例如,聚乙烯和聚丙烯的共混可以获得具有良好韧性和耐热性的材料。
2. 橡胶共混:橡胶共混是将两种或多种橡胶混合在一起形成新的橡胶材料。
通过橡胶共混可以改善橡胶的加工性和力学性能。
例如,丁腈橡胶和丁苯橡胶的共混可以获得具有优异耐油性和耐磨性的橡胶材料。
3. 纺织品共混:纺织品共混是将不同纤维材料混纺在一起形成新的纺织品。
通过纺织品共混可以获得具有多种性能的纺织品,如抗菌性、防燃性等。
4. 聚合物复合材料:聚合物复合材料是将聚合物与其他材料(如纤维增强材料、填料等)混合在一起形成新的材料体系。
聚合物复合材料具有较高的强度、刚度和耐磨性,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
结论:聚合物共混是一种将两种或多种聚合物混合在一起形成新的材料体系的方法。
聚合物共混改性原理与应用
PA PA/MBS PA/MBS/相容剂 PA/MBS/相容剂/纳米BaSO4
冲击强度KJ/m2 4.2 10.7 57.9 85.9
理论概貌
共混过程 途径
共混物性能 微观形态 结构要素 相容热力学 理论基础
围绕共混物性能这一核心,展开共混过 程、共混物形态、相容热力学的讨论, 就构成了共混理论的基本框架。 共混物性能也有若干理论问题需要探讨, 以增韧理论为例
聚合物共混改性原理与应用
乔辉 qiaoh@ 2010-9-6
参考书
聚合物共混改性原理与应用 王国全 中国轻工业出版社 聚合物改性 王国全 中国轻工业出版社
第一章 绪 论
1.1 聚合物共混发展概述 1.2 聚合物共混的优势 1.3 聚合物共混的应用与研究
1.1 聚合物共混发展概述
共混涵盖范围 物理共混 物理/化学共混 聚合物/无机填充体系 短纤维增强聚合物体系
面空洞理论
80年代以来,则对韧性聚合物基体进行了研究。 90年代以后,非弹性体(刚性有机粒子或刚性 非弹性体( 无机粒子)增韧机理的研究广泛开展起来,为 无机粒子) 高强度、高韧性新型材料的开发奠定了理论基 础。
新的测试技术及仪器
高分辨率电子显微镜 原子力显微镜 激光共聚焦扫描显微镜 X射线光电子能谱
2理论研究 界面的表征与特性 共混体系分散过程 共混对于性能的作用机理 3应用基础研究 高性能材料 相容剂
本课程特色
共混理论体系为基础,同时注重共混理 论的实际应用,力求促进聚合物共混基 础研究与实际应用的结合。
1960年,PPO/PS,加工性好,相容性好, 1965年实现工业化应用。 PPO是使用综合性能良好的工程塑料, 缺点是熔体流动性差,成型温度高,制 品易产生应力开裂。 与PS良好的相容性,可以任意比例共混, 改善PPO的加工性。
聚合物共混改性
聚合物共混聚合物共混改性分类物理共混: 主要方法是熔融共混,通常意义上的“混合”。
化学共混: IPN物理/化学共混:兼有物理混合和化学反应的过程,包括反应共混和共聚一共混。
物理共混范围内定义狭义:聚合物共混,是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程。
共混的产物称为聚合物共混物。
广义:共混还包括以聚合物为基体的无机填充共混物和短纤维增强聚合物体系、物理/化学共混。
聚合物共混的优势聚合物共混基本作用通过聚合物共混,显著提高聚合物的性能。
通过聚合物共混,在性能基本不变的前提下,降低材料的成本。
通过聚合物共混,获取新的性能。
共混的主要优势:简便易行适应多种规模的生产可为聚合物基新材料的研发与应用提供一个方便有效的运作平台。
共混、共聚对比共混改性的主要方法类型 共混物料状态 设备 应用规模熔融共混 聚合物熔体 挤出机、密炼机、开炼机 大规模工业溶液共混 聚合物溶液 反应釜 实验室、工业(涂料、粘合剂)乳液共混 聚合物乳液 反应釜 工业(涂料、粘合剂釜内共混单体 聚合釜 工艺简单、要求高、应用局限IPN (利用化学交联法制取互穿聚合物网络共混物的方法。
)组分含量的表示方法李波 高材1023班 2012.5.19质量份数通常以主体聚合物的质量为100 份,其它组分的含量以相对于主体聚合物的质量份数表示。
质量份数的表示方法,由于主体聚合物的质量固定为100 份,可以很明显地反映出其它组分的含量变化,特别适合于工业试验中的配方研究。
质量分数以共混组分的质量分数来表征组分含量,是科学研究论文(特别是应用基础研究论文)中经常采用的方法。
其优点在于可以反映出某一组分在体系中所占的比例。
体积分数以共混组分的体积分数来表征组分含量。
一般与质量分数对照使用。
共混物形态的三种基本类型均相体系;“海一岛结构”(单相连续)★:两相体系,一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样;“海一海结构” (两相连续):两相体系,两相皆为连续相,相互贯穿。
聚合物共混改性
可以实现分子级别的混合,且乳液稳定性 好,易于储存和运输。
缺点
应用范围
破乳过程可能产生大量废水,对环境造成 污染。
适用于含有亲水性基团的聚合物之间的共混 。
其他共混方法
熔融插层法
利用插层剂将两种或多种聚合物在熔融状态下插入到彼此的分子链之间,形成共 混物。这种方法可以实现分子级别的混合,但需要选择合适的插层剂和反应条件 。
弯曲强度
衡量材料在弯曲过程中所 能承受的应力,反映聚合 物的刚性和抗弯曲能力。
冲击强度
衡量材料在冲击载荷下的 抵抗能力,反映聚合物的 韧性和抗冲击性。
热学性能表征
热稳定性
01
衡量聚合物在高温下的稳定性,通过热失重分析(TGA)等方
法进行评估。
玻璃化转变温度(Tg)
02
反映聚合物的热性质和相变行为,影响聚合物的使用温度和范
界面作用原理
界面张力
聚合物共混体系中,不同组分间的界 面张力影响共混效果,界面张力越小 ,共混效果越好。
界面增容
通过添加增容剂、采用特殊加工技术 等手段,增强聚合物共混体系的界面 相容性和稳定性。
界面相互作用
聚合物共混体系中,组分间可能产生 化学键合、物理缠结等相互作用,增 强界面结合力,提高共混效果。
分类
根据混合方式和相容性的不同,聚合物共混改性可 分为机械共混、溶液共混、乳液共混和熔融共混等 。
发展历程及现状
发展历程
聚合物共混改性的研究始于20世纪50年代,随着高分子科学 的发展,其理论和应用不断得到完善。目前,聚合物共混改 性已成为高分子材料科学领域的一个重要研究方向。
现状
随着科技的进步和需求的增长,聚合物共混改性的研究不断 深入,新型共混材料和改性技术不断涌现。同时,聚合物共 混改性的应用领域也在不断扩展,涉及到汽车、电子、医疗 、建筑等多个领域。
聚合物共混界面张力
聚合物共混界面张力全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:聚合物共混界面张力是指不同聚合物之间在界面处产生的张力。
在聚合物共混体系中,由于不同聚合物链的化学结构特殊性和相互作用的复杂性,会导致在它们的界面上存在一定的张力。
这种张力不仅会影响到聚合物共混体系的稳定性和热力学性质,还对其物理性质和加工性能产生影响。
在聚合物共混界面张力的研究中,主要考虑的是两种不同聚合物分子之间在界面处的相互作用。
聚合物链之间的相互作用,包括极性和非极性相互作用、氢键作用、范德华力等,都会对共混体系的界面张力产生影响。
通过研究聚合物共混界面张力,可以更深入地了解聚合物共混体系的结构和性质,为设计和合成具有特定性能的新型聚合物共混材料提供理论依据。
聚合物共混界面张力还会影响到共混体系的加工性能。
在制备过程中,如果不同聚合物之间的界面张力较大,会导致共混体系的流动性变差,使得加工过程变得困难,甚至导致共混材料的结构疏松,性能下降。
在实际生产过程中,需要通过调节不同聚合物之间的相互作用,减小界面张力,提高共混体系的加工性能。
聚合物共混界面张力是影响聚合物共混体系性能的重要因素之一。
通过深入研究聚合物共混界面张力,可以找到改善共混体系相容性和稳定性的途径,为设计和制备性能优良的新型聚合物共混材料提供技术支持。
【AD】第二篇示例:聚合物共混是指将两种或更多种不同化学成分的聚合物混合在一起,形成新的混合物。
在这个过程中,共混物中存在着不同种类的分子,它们之间存在着分子间相互作用力。
在聚合物共混中,混有的两种或多种聚合物之间存在着界面。
这个界面是聚合物共混物中的一个重要组成部分,决定着共混物的性质和性能。
而共混界面张力则是描述在共混界面上存在的相互作用力的一个重要物理量。
在聚合物共混界面中,通常存在着两种类型的相互作用力:一是相互吸引的力,另一种是相互排斥的力。
这两种力对共混物的性质和性能有着不同的影响。
相互吸引的力会使得共混物中的两种或多种聚合物相互靠拢,形成一种紧密的结合状态。
聚合物共混改性原理及应用
聚合物共混改性原理及应用```````201015014057一.名词解释(每题5分,共20分)1.聚合物共混答:共混改性包括物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类型。
其中,物理共混就是通常意义上的“混合”。
如果把聚合物共混的涵义限定在物理共混的范畴之内,则聚合物共混是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程.2。
分布混合和分散混合答:分布混合,又称分配混合。
是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的.分散混合是指既增加分散相空间分布的随机性,又减少分散相粒径,改变分散相粒径分布的工程。
分布混合和分散混合在实际的共混工程中是共生共存的,分布混合和分散混合的驱动力都是外界施加的作用力。
3.总体均匀性和分散度答:总体均匀性是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小。
分散度则是指分散相颗粒的破碎程度.对于总体均匀性,则采用数理统计的方法进行定量表征。
分散度则以分散相平均粒径来表征.4.分散相的平衡粒径答:在分散混合中,由于分散相大粒子更容易破碎,所以共混过程是分散相粒径自动均化的过程,这一自动均化的过程的结果,是使分散相例子达到一个最终的粒径。
即“平衡粒径”。
二.选择题(每题1。
5分,共15分)1.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能( A )A.小于零B 大于零C 等于零D 不确定2.共混物形态的三种基本类型不包括( D )3. A。
均相体系4. B 海-岛结构5.C 海—-海结构6. D 共混体系3.影响熔融共混过程的因素不包括(B )A 聚合物两相体系的熔体黏度B 聚合物两相体系的表面张力C 聚合物两相体系的界面张力D 流动场的形式和强度4.共混物形态研究的主要内容不包括 ( D )A 连续相和分散相祖分的确定B 两相体系的形貌C 相界面D 分散相的物理性能5.熔体黏度调节的方法不包括( B)A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节6.聚合物共混物的使用性能影响要素不包括( A )A 结晶时间B 结晶温度C 结晶速度D 结晶共混物的结构形态7.影响热力学相容性的因素不包括( B )A 相对分子质量B 共混组分的性能C 温度D 聚集态结构8.共混物性能的影响因素不包括( C )A 各组分的性能与配比B 共混物的形态D 外界作用条件9。
共聚—共混法
共聚—共混法
共聚-共混法是一种在高分子化学中常用的合成方法,它结合了两种不同的聚合物来产生具有新性能的材料。
共聚-共混法的基本原理是将两种不同的单体分子在反应中混合,它们会发生共聚反应生成一种新的高分子,并在其中形成一些共轭结构。
在共聚-共混法中,一般将聚合物分别溶于相同的溶剂中,然后混合在一起进行共聚反应。
在反应过程中,两个聚合物分子的链段相互交织,使得形成的高分子具有更为复杂的结构。
这种方法可以产生一种具有新型结构和性能的高分子材料。
共聚-共混法的应用十分广泛。
它可以用于制备高强度、高韧性的纤维和膜材料、聚合物合金和复合材料等。
此外,该方法还可以用于制备具有特殊功能的高分子材料,例如电导性高分子和光电器件材料。
总之,共聚-共混法是一种十分重要的合成方法,它可以为高分子材料的开发提供新的可能性。
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sbs、sebs应用实例
sbs、sebs应用实例SBS和SEBS应用实例SBS(聚合物共混物)和SEBS(聚合物共混物)是两种常用的合成橡胶材料,它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将以SBS和SEBS应用实例为主题,介绍它们在建筑、汽车、医疗和运动器材等领域的具体应用。
一、建筑领域1. 隔音材料:SBS和SEBS具有优异的隔音性能,常被应用于建筑隔音材料的制造。
例如,在建筑的地板、墙体和天花板中添加SBS 或SEBS,可以有效地减少噪音传递,提供更舒适的室内环境。
2. 防水材料:SBS和SEBS具有优异的耐候性和耐化学腐蚀性,被广泛应用于建筑防水工程中。
通过将SBS或SEBS与沥青等材料共混,可以制造出高弹性、耐久的防水膜,用于屋顶、地下室和地基等建筑部位的防水。
3. 粘接剂:由于SBS和SEBS具有优良的粘接性能,它们常被应用于建筑粘接剂的制造。
例如,利用SBS或SEBS制造的粘接剂可用于陶瓷瓷砖、地板木材和墙壁等建筑材料的粘接,具有良好的耐热性和耐久性。
二、汽车领域1. 轮胎:SBS和SEBS可以用于轮胎的制造,尤其适用于高性能轮胎。
通过在橡胶中添加SBS或SEBS,可以提高轮胎的抓地力、耐磨性和抗剪切性,提高车辆的操控性和稳定性。
2. 导管和密封件:SBS和SEBS具有出色的耐油、耐热和耐化学腐蚀性能,因此常被用于汽车导管和密封件的制造。
例如,在汽车燃油系统中使用SBS或SEBS制造的导管和密封件,可以有效地防止燃油泄漏和腐蚀。
3. 内饰件:SBS和SEBS可以用于汽车内饰件的制造,如门板、仪表板和座椅等。
添加SBS或SEBS可以提高内饰件的柔软度、耐磨性和耐用性,提升汽车内部的舒适性和美观度。
三、医疗领域1. 医用胶带:SBS和SEBS可以用于医用胶带的制造,如创可贴和医用绷带等。
添加SBS或SEBS可以增加胶带的粘附力和柔软性,使其更适合贴合人体皮肤,提供有效的固定和保护。
2. 医疗器械:SBS和SEBS可以用于医疗器械的制造,如导管、塑料注射器和手术器械等。
聚合物共混改性原理及应用
聚合物共混改性原理及应用相容性是指不同聚合物在分子水平上能够形成均匀溶解的混合物。
相容性的实现是通过聚合物链间的相互作用力来实现的,例如氢键、范德华力、亲疏水性等。
当两种聚合物的化学结构相似,或者它们之间存在一定的亲和性时,容易形成相容的聚合物体系。
协同效应是指两种或多种聚合物在配比合适的情况下,相互作用使性能超出预期的效果。
例如,在共混聚合物中,一种聚合物的强度和另一种聚合物的韧性相结合,能够获得既强又韧的材料。
协同效应的实现主要通过共混聚合物在分子水平上的相互作用实现,例如链间的缠绕、交联和阻碍等。
1.塑料制品:将不同聚合物进行共混改性,可以获得具有良好韧性、耐热性、耐寒性和耐化学腐蚀性的塑料制品。
共混改性还可以改善塑料的可加工性和成型性。
2.纤维材料:共混改性可以改善纤维材料的抗拉强度、弹性模量、耐磨性和耐腐蚀性。
共混纤维还可以通过添加不同种类的聚合物来调节纤维的吸湿性、抗静电性和阻燃性。
3.涂料和胶粘剂:共混改性可以增加涂料和胶粘剂的附着力、硬度、耐磨性和耐候性。
共混涂料还可以通过添加不同聚合物改变颜色和光泽。
4.医疗器械和药物包装:共混改性可以提高医疗器械的生物相容性、耐溶剂性和耐腐蚀性。
共混材料还可以改善药物包装的密封性、阻光性和防潮性。
5.塑料添加剂和填料:共混改性可以通过添加不同种类的添加剂和填料,来改善塑料的性能和性质。
例如,添加抗氧剂可以提高塑料的抗老化性能,添加阻燃剂可以提高塑料的防火性能。
总之,聚合物共混改性是一种通过混合不同聚合物来改善其性能和性质的方法。
通过相容性和协同效应的作用,可以得到具有新的、优良性能的聚合物复合材料。
聚合物共混改性在塑料制品、纤维材料、涂料和胶粘剂、医疗器械和药物包装等领域有广泛的应用。
聚合物共混体系相容性表征与应用
显微镜(EM)和小角激光散射(SAIS)等较为成熟的方法
获得。
1. 小角激光散射法(SAIS )
SAIS主要应用于结晶性高分子的亚微观结构研究,
SAIS所表征的结构单元大小为几十微米至几百纳米,
与聚合物球晶的尺寸相当,是理想的研究聚合物结晶
的有力工具。SALS不仅仪器简单,测试方法方便,散
射图样明显,直观性强,测试结果准确,分辨率较高, 可以定量计算,而且在测试时不破坏试样,能进行实 时检测。
[1] 童玉华, 刘诤, 刘佑习,等. PBT/PET 共混体系的晶区的相容性及形态结构[J]. 高分子材料科学与工 程, 1998, 5(3): 51-58.
Fig.3为PBT、PET 各自纯组分的X射线衍射图,仔细分析Fig.2中每个衍射峰的位置可 以发现,PBT/PET共混沉析物的每个衍射峰均可以与PBT、PET的晶面衍射峰相对应, 无新的衍射峰产生。Fig.2中衍射峰和强度的变化由PBT、PET各自衍射图形不同程 度的叠加所致,并不是生成混晶。
单重散射图样,而单重图样并不意味着一定生成了共 晶,还需进一步的证明。
2. 差示扫描量热法(DSC)
利用 DSC 是判断 C/A 共混体系间相行为的一种方
法。 DSC 通过精确测量体系在熔融或结晶过程中的
热流量随温度的变化,能给出 Tm( 熔点 ) 、 Tc( 结晶温 度)、Tg、ac(结晶度)、Hw(半峰宽)等有关结晶的大量 信息,并可对结晶动力学进行研究。
[1] 童玉华, 刘诤, 刘佑习,等. PBT/PET 共混体系的晶区的相容性及形态结构[J]. 高分子材料科学与工 程, 1998, 5(3): 51-58.
5.电子显微镜(EM)
在共晶的研究中,根据观察的角度不同,扫描 电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)均有应 用。一张良好的电镜照片可直接观察到共混物的细 微结构。采用不同的染色剂可对饱和烃的共混组分 进行染色观察。
共聚物在聚合物共混体系中的增容作用I_嵌段共聚物
共聚物在聚合物共混体系中的增容作用I.嵌段共聚物张国颖*,吴 强,汪伟志(中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥,230026) 摘要:随着高分子合金领域的研究发展,以共聚物作为增容剂对不相容的聚合物共混体系进行改性已得到了广泛的研究和应用。
本文分为两篇,分别介绍利用嵌段共聚物、接枝共聚物和无规共聚物所做的增容改性研究。
本篇着重讨论嵌段共聚物(包括两嵌段和三嵌段以及多嵌段共聚物)在聚合物共混体系中的增容作用和增容机理。
关键词:聚合物共混体系;增容;嵌段共聚物近二三十年来,对于聚合物共混体系的研究越来越得到科技界和工业界的重视,并且已经成为开发新型高分子材料的重要途径之一。
由于大分子间的混合熵很小,而通常仅有色散力、诱导力存在的大分子间的混合热又大于零,因此实际上大多数聚合物共混体系是不相容的,是微观相分离的多相体系,相间存在有明显的界面,甚至会形成空隙,使体系成为宏观相分离的多相体系,而界面处也就成为共混材料的薄弱环节,导致材料的力学性能下降,有时甚至比任一组分聚合物材料的力学性能还要差。
为了改善相界面的状况,在实践中常选用向共混体系中加入少量共聚物作为增容剂的方法。
选择适当的共聚物,使其分子内一些链段与共混体系中的组分A相容,主要处于A相;另外一些链段则与组分B相容而处于B相,这样两种链段的结点就只能处于两相界面附近,在A相和B相之间提供了一定的化学键连结。
由于共聚物的存在,两相间的界面状况得到明显改善:界面能减小,界面张力下降,界面粘结力增强;共混分散程度提高,相区尺寸会比没有共聚物存在时有明显的、甚至数量级的减小。
另外,共聚物的存在还对分散相微区起着稳定的作用,使它们不致在加工或使用过程中发生相的聚集。
在专利、文献及实际生产中,在不发生化学反应的前提下,以共聚物作为增容剂对高分子共混体系进行改性的方法已得到广泛的应用,本文将分成两部分,针对相关的以各种共聚物作为增容剂的改性研究进行介绍。
聚合物共混-1应用
聚合物 PS
PS/NBR PVC
增韧PVC
冲击强度(KJ/m2) 12-16 24.5 6 55-88
共混高聚物主要应用及性能特点
连续相硬(塑料) /分散相软(橡胶)
E.P: 橡胶增韧塑料 :高抗冲聚苯乙烯
HIPS(丁二烯改性苯乙烯)
性能特点:大幅度提高韧性的
同时较小影响PS的 Tg较少降低材料的 强度和模量
优点:设备简单、操作容易。缺点:所用高聚物主要为粉状,若原料颗粒 大,则需粉碎,干粉混合时,高聚物料温低于粘液温度,物料不易流动,
混合分散效果较差,一般情况下,不宜单独使用此法。
⑵熔体共混法 熔体共混也叫熔融共混,此法可将共混所用高聚物 组分在它们的粘流温度以上用混炼设备制取均匀的 高聚物共熔体,然后再冷却,粉碎或造粒的方法。 聚合物I 冷却—粉碎—粉状共混料 —初混合—熔融共混— 冷却—造粒—粒状共混料 聚合物II 直接成型
熔体共混
熔体共混及 共聚—共混
熔体共混, 常用双辊炼 塑机
反应增容, 熔体共混
反应增容, 熔体共混
PVC/EVA
PVC/CPE
聚氯 乙烯 系列 合金
PVC/NBR PVC/ABS
PVC/MBS PVC/ACR
改善PVC的柔韧性,可用于生产柔性好、 耐寒性较好的PVC管、板等制品
提高PVC冲击强度,共混物具有良好阻燃 性、耐候性,用于制造异型材、管、板等 制品
抗冲、耐油性优良,主要用于生产管、卷 材、泡沫塑料、密封件等制品
综合了PVC阻燃,耐腐蚀、价廉与ABS抗 冲、易加工的优点,用于制造机械零部件 、纺织器材、箱包等
与PVC/ABS性能类似,但透明性好.适宜生 产要求透明且抗冲制品
有改进PVC韧性及加工性两种类型,适宜 制造透明、抗冲制品
第六章聚合物共混物-精选文档
体粘度,否则难以获得均匀的共混体系。
③各原料高聚物组份在共同混炼温度的粘性模量值不易悬 殊过大,因为弹性模量的差异会导致各高聚物组份受力不 均,混炼设备所施加的剪切力将主要集中在弹性模量高的 高聚物组份上,以至不仅影响混合效果还可能引起一种高
聚物组分的过度降解。
④ 在其它工艺条件相同的情况下,延长混炼时间或增加
接枝共聚——共混法生产高聚物共混物的设备
与一般的聚合设备相同,即间歇式聚合工艺,
相容性不很好,形态结构呈亚微观非均相或宏观相分离的
高分子共混物不属于高分子合金之列。
高聚物共混的一般行为
1、制备高分子共混物的方法 ①机械共混法:将各高分子组份在混合设备如高速混合机,双辊
混炼机,挤出机中均匀混合。机械共混法又有干粉共混法和熔融 共混法之分。
②共溶剂法:又称溶液共混法,系将各高聚物组份溶解于共同溶
混炼操作次数,在一定条件下虽可提高共混物料的均匀性,
但应避免高聚物有可能出现的过度降解以至由此而引起高 聚物共混物料的劣化。 熔融共混法是一种最常用的高聚物共混法,与初混操作结 合,一般可取得较满意的效果,其中又一挤出共混应用最
广。
(3)溶液共混法 将原料各组份加入共同溶剂中,或将原料高聚物组分分别溶解, 再混合,搅拌溶解混合均匀,然后加热蒸发或加入非溶剂共沉 淀,使获得高聚物共混物。 溶液共混法运用于易溶高聚物和某些液态高聚物以及高聚物共 混物以溶液状态被应用的情况。工业上应用意义不大。
2、高聚物共混改性的主要目的有:
①综合均衡各高聚物组份的性能,取长补短,消除各单一高聚 物在性能上的弱点,获得综合性能较为理想的高聚物材料。 ②使用少量的某一高聚物可以作为另一种高聚物的改性剂,改 性效果显著,如在聚苯乙烯、聚氯乙烯等脆性材料中掺入 10%20%的橡胶类物质,可使它们的冲击强度大幅度提高。 ③改善高聚物的加工性能,将流动性好的高聚物作为改性剂, 在不影响其它性能的前提下降低材料的加工温度。 ④利用共混法可以制备一系列具有崭新性能的新型高聚物材料, 如与含氯素等耐燃高聚物共混可制得耐燃高分子材料。 ⑤对某些性能卓越,但价格昂贵的工程塑料,可通过共混,在 不影响使用要求条件下降低成本。
3聚合物共混的应用
3.2.4.1 PS/聚烯烃共混体系
3.2.4.2 高抗冲聚苯乙烯HIPS的制备
(1)机械共混法 (2)接枝共聚-共混法
3.2.4.3 HIPS的共混改性
吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足
• 3.3.1 聚酰胺PA的共混改性
PA/聚烯烃弹性体 PA/PS PA/PET PA/PBT PA/PPO
• 在工业应用领域,PSF可以制造各种化工加工设备,有泵外罩, 塔外保护层,食品加工设备,污染控制设备,奶制品加工设备 及工程,建筑,化工用管道等.
• 3.3.6.6 聚醚醚酮(PEEK)共混物
• 是一种线性芳香高分子化合物。其大分子主链上含有大量的芳环和极 性酮基,赋予聚合物以耐热性和力学强度;另外,大分子中含有大量的醚 键,又赋予聚合物以韧性,醚键越多,其韧性越好。它具有以下性能特征: ①耐高温,其负载热变型温度高达316 ℃(30 %GF 或CF 增强牌号) ,连 续使用温度为260 ℃; ②优良的耐疲劳性,可与合金材料媲美; ③耐化学 药品性,它的耐腐蚀性与镍钢相近; ④自润滑性; ⑤阻燃性,不加任何阻燃 剂就可达到最高阻燃标准; ⑥易加工性,由于它具有高温流动性好和热 分解温度很高等特点,可采用注射、挤出、模压和吹塑成型,及熔融纺丝、 旋转成型、粉末喷涂;⑦耐水解性; ⑧耐磨性; ⑨耐疲劳性; ⑩耐辐照性; 耐剥离性; 良好的电绝缘性能。
HDPE/LDPE(互补) PE/EVA(印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好) PE/CPE(提高印刷性) PE/弹性体(SBS,SIS,IIB)(柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能) PE/PA(提高阻隔性) LLDPE/LDPE(改善加工流动性,改善LLDPE在挤出机中易产生高背压,
高负荷,高剪切发热,易于发生熔体破裂等缺点)
聚合物共混改性基础原理及应用
聚合物共混改性基础原理及应用共混改性的基础原理主要包括以下几个方面:1.互溶性原理:共混改性的基础是要求两种或更多种聚合物在分子水平上具有一定的互溶性。
互溶性可以通过调节聚合物的相似性和相互作用力来实现。
例如,可以选择相互接近的聚合物,使它们能够在分子级别上相互扩散和混合。
2.相容性原理:除了互溶性外,聚合物之间还需具有相容性。
相容性是指两种或更多种聚合物能够形成均匀的相,而不是分散相或相分离。
相容性可以通过调节聚合物的结构、化学性质和分子间相互作用来实现。
3.结晶行为原理:聚合物的结晶行为和物理性能密切相关。
在共混改性中,聚合物的结晶行为会受到另一种或多种聚合物的影响。
通过调节共混体系中各个聚合物的结晶行为,可以改变材料的硬度、韧性、透明度等性质。
4.分散相原理:在共混改性中,往往会形成一个或多个分散相。
分散相是指在主体聚合物中分散着的细小聚合物颗粒。
通过控制分散相的分散度和分散尺寸,可以调节材料的力学性能和导电性能等。
共混改性的应用主要包括以下几个方面:1.改善力学性能:通过在聚合物中添加其他聚合物,可以改善材料的强度、韧性和抗冲击性能。
例如,聚丙烯和丙烯腈-丁二烯橡胶的共混改性可以提高材料的抗冲击性。
2.调节透明度和光学性能:共混改性可以在聚合物基体中形成透明的分散相,改善材料的透明度和光学性能。
例如,聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的共混改性可以获得高透明度的材料。
3.增强导电性能:通过共混改性,可以将导电性聚合物或导电颗粒添加到非导电聚合物中,从而实现材料的导电性能。
这在电子器件领域具有潜在的应用前景。
4.改善热稳定性和耐老化性:共混改性可以通过添加稳定剂或改变聚合物分子结构来改善材料的热稳定性和耐老化性能。
这对于高温应用和长期使用的材料非常重要。
总之,聚合物共混改性通过将不同的聚合物混合在一起,可以改善材料的性能和性质。
共混改性的基础原理涉及聚合物的互溶性、相容性、结晶行为和分散相等方面。
聚合物共混改性原理与应用5
聚合物共混改性原理与应用5聚合物共混改性原理与应用51.化学相容性:聚合物共混改性的成功关键在于所选择的聚合物之间的化学相容性。
如果两种聚合物能够形成相互溶解的体系,即聚合物链能够相互扩散并与对方形成强的相互作用力,就可以达到物理共混,从而改变聚合物材料的性能。
2.相互作用力:共混聚合物中,不同聚合物之间的相互作用力起到了关键作用。
常见的相互作用力包括范德华力、氢键、弱键、离子相互作用等。
通过选择合适的相互作用力和控制共混聚合物中的相互作用力强度,可以实现聚合物材料的性能的调控和优化。
3.共混机理:共混聚合物的形成遵循着一定的共混机理。
常见的共混机理包括相互扩散和混合、溶解组成物实现物理相互作用、交联反应实现化学相互作用等。
在共混改性中,了解和理解聚合物共混机理对于实现想要的改性效果至关重要。
1.提高材料性能:通过将不同的聚合物共混在一起,可以使材料具备更多的优点和特性。
例如,将具有较高强度和刚性的聚合物与具有耐磨性和耐氧化性的聚合物共混,可以使材料具备优良的机械性能和耐用性。
2.改善加工性能:将具有较低熔点的聚合物和具有较高熔点的聚合物共混,可以降低材料的熔点和粘度,提高材料的流动性,从而改善材料的加工性能。
这种方法在塑料加工和合成纤维等领域中得到广泛应用。
3.调控界面性能:聚合物共混改性可以调控界面效应,从而改善材料的界面性能。
例如,在聚合物共混体系中添加亲水性或疏水性添加剂,可以改变材料的表面性质,使其具备阻燃性、防水性或亲油性等特性。
4.实现多功能化:通过将具有不同功能的聚合物共混在一起,可以实现材料的多功能化。
例如,将具有导电性的聚合物与具有光学性能的聚合物共混,可以制备出具有导光、导电和防静电等功能的材料,广泛应用于电子和光电器件中。
总之,聚合物共混改性是一种重要的材料改性方法,通过调控聚合物之间的化学和物理相互作用,可以实现材料性能的调控和优化。
在不同领域和应用中,聚合物共混改性具有广泛的研究和应用价值。
聚合物共混原理第四章聚合物间的增容作用
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什么叫增容作用?
增容有两方面含义:
1. 使得聚合物之间易于相互分散,得到宏观均匀 的共混物;
2. 改善聚合物之间相界面的性能,增加相间的粘 合力,使得共混物具有长期稳定的性能。
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4.1 增容作用的类型及物理本质(或增容原理)
4.1.1 增容作用的类型
按增容机理看,增容作用可分为两类:
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* 王琪、刘长生,湖北化工, 2001 No.03
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4.5.3 PA6/ABS
PA6/ABS(60/40)共混物中加入2phr.的反应增容剂 (主干含羧基,支链为PMMA),经247℃熔融混炼, 共混物的伸长率比未增容的同样共混物高出6倍多, 冲击强度提高了1倍 。
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第四章 聚合物间的增容作用
本节主要内容:
4.1 增容作用的类型及物理本质(或增容原理) 4.2 常用的增容方法 4.3 增容剂的类型以及制备方法 4.4 增容剂增强机理及其与共混体系的相形态的关系 4.5 增容剂在聚合物共混体系中的应用举例
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前面第三章讲到了P-P之间的相容性及其分类、研究了 相容性的判据、判定相容性好坏的方法、以及相容性 与P-P形态结构的关系。 如何实现相容性的提高,实现增容效果?
(Ⅱ) 一般而言,嵌段共混物的增容效果要大于相同成分的 接枝共聚物,即:A-b-B优于A-g-B。这是由于接枝共 聚物的结构所致:长主链短支链。
(Ⅲ) 两嵌段共聚物(A-B)的增容效果大于三嵌段共聚 物(A-B-A或者B-A-B)的增容效果。这是由于中 间嵌段的构象运动受到较大抑制所致 。
聚合物共混法
聚合物共混法
聚合物共混法是一种将不同种类的聚合物混合在一起制备出新材料的方法。
这种方法通常是将不同材料的粉末混合在一起,然后进行高温高压处理,使得这些粉末能够相互融合。
这种方法可以大大提高材料的性能,例如强度、硬度、耐磨性等。
聚合物共混法的优点是可以制备出具有多种性能的材料,而不需要单独制备不同种类的聚合物。
此外,这种方法还可以减少材料制备的时间和成本。
这种方法常常应用于制备高性能材料,例如高强度聚合物复合材料和高温材料等。
不过,聚合物共混法也存在一些缺点。
例如,材料的混合过程可能会导致聚合物结构的改变,从而影响材料的性能。
此外,这种方法需要高温高压处理,因此需要相应的设备和工艺。
因此,在使用聚合物共混法时需要仔细考虑材料的选择和混合条件的控制,以确保最终制备出的材料具有所需的性能。
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①HDPE/LDPE:互补; ②PE/EVA:印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好; ③PE/CPE:提高印刷性; ④PE/弹性体(SBS,SIS,IIB):柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能; ⑤PE/PA:提高阻隔性; ⑥LLDPE/LDPE:改善加工流动性,改善LLDPE在挤出机中易产生高背
压,高负荷,高剪切发热,易于发生熔体破裂等缺点。
第五章 聚合物共混的应用
PA本身具有良好的阻隔性。为使PE/PA共混体系也具有 理想的阻隔性,PA应以片状结构分布于PE中。
第五章 聚合物共混的应用
四、PS改性
PS缺点:冲击性能差 ①PS/聚烯烃(PE,PP) ②HIPS ③HIPS/SBS ④HIPS/PP ⑤HIPS/PPO
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用
PP为结晶性 聚合物,生 成的球晶较 大,这是PP 易于产生裂 纹,冲击性 能较低的主 要原因。若 能使PP的晶 体细微化, 则可使冲击 性能得到提 高。
第五章 聚合物共混的应用 三、PE改性
PE缺点:软化点低,拉伸强度不高,耐大气老化性能差,对 烃类溶剂和燃油类阻隔性不足,LLDPE和UHMWPE加工性差。
• 塑料合金:具有较高性能的塑料共混体系 • 聚合物共混体系的选择:性能、价格、相容性、加工 等因素 • 性能因素:性能互补、改善某一性能、引入特殊性能 • 价格因素:保持性能降低成本 • 相容性因素:优先考虑相容体系 • 加工因素:设备、操作环境等简易
第五章 聚合物共混的应用
橡/塑体系 橡胶体系 橡/橡体系 通用塑料体系
第五章 聚合物共混的应用 二、PP改性
PP缺点:低温冲击性能不足,易脆裂,成型收缩率大, 热变形温度不高,耐磨性,染色性不够
①PP/PE,LDPE:提高冲击强度(尤其低温),提高熔体流动, 改善加工,但需加相容剂TAIC等; ②PP/弹性体(EPR,EPDM,SBS,SBR):增韧; ③PP/弹性体/PE :有协同效应; ④PP/EPDM/SBS:有协同效应; ⑤PP/CPE:提高缺口冲击,拉伸屈服下降; ⑥PP/PA:冲击提高,刚性不变,耐热,耐磨,着色提高,需加 增容剂PP-g-MAH,EPR-g-MAH,SEBS-g-MAH等; ⑦PP/PC:耐热,尺寸稳定; ⑧PP/EVA:加工,印刷性能提高。
结论:ACR抗冲改性剂出了能显著提高PVC抗冲性能外,对PVC的其 他力学性能影响不大。
ABS与PVC共混,可显著提高ABS的阻燃性能。 ABS/PVC共混 物适合于制造电器外壳及元件,可避免添加小分子阻燃剂造成 的性能劣化及主机逸出的缺点。
在PVC/ABS共混体系中也可以加入适量增塑剂而制成半硬制 品,可用于制造汽车仪表板。
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用 三、PET,PBT改性
缺点:PET结晶速度慢,不适于注射和挤出成型;PBT缺口 冲击强度低,高负荷下热变形温度低。 ①PET/PBT ②PET/PE ③PET/EVA ④PET/PP ⑤PET/弹性体 ⑥PBT/EVA
第五章 聚合物共混的应用
共混体系 塑料体系
工程塑料体系
塑料结晶性是重要因素,因此有以是否结晶划 分共混体系,如:非晶工程塑料/非晶通用塑料、非 晶工程塑料/结晶通用塑料、结晶工程塑料/非晶通 用塑料……
第五章 聚合物共混的应用
第二节 通用塑料的共混改性
通用塑料的缺点:抗冲击强度低,热稳定差,加工流动差
一、PVC改性
①PVC/CPE:硬质用CPE增韧,软质用CPE提高耐侯性,PVC/CPE/PE 用增容; ②PVC/MBS:增韧改善冲击和加工,提高透明度; ③PVC/NBR:软制品增塑,硬制品增韧; ④PVC/ACR:改善加工性能用MMA-EA乳液共聚物,改善抗冲用BA交 联弹性体为核,接枝MMA-EA为壳的“核-壳”结构共聚物 ⑤PVC/EVA :软制品增塑,硬制品增韧; ⑥PVC/ABS:增韧,性能互补; ⑦PVC/TPU:增塑取代液体增塑剂,属于新开发体系; ⑧高聚合度PVC/普通PVC:改善加工,改善低温性能; ⑨悬浮法PVC/PVC糊树脂:改善加工,改善发泡。
第五章 聚合物共混的应用
掌握:
1、玻璃的组成及基本性质; 2、玻璃的分类;
3、建筑玻璃的品种及其特性;
4、玻璃光学装饰效果及设计手法。
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抗震性、超细纤维化、粘附与粘合性、生物体适合性、 功能性 多孔性高分子化、折射率变化、抗静电性、自润滑性、 可电镀性、亲水性、透明化、相容性、增塑性及折射 控制、其他 耐冲击性、耐环境应力龟裂性、高强度及高弹性模 量、阻燃性、耐电蚀性、耐弯曲与疲劳性、耐磨损 物性 高性能化 性、耐撕裂性、摩擦特性、透过特性、尺寸稳定性、 耐蠕变与应力缓和性、其他
第五章 聚合物共混的应用
图5-2 MBS在PVC/MBS体系中的形态
结论:通过调整聚合工艺,使MBS中SBR橡胶小球的粒径较小,而 MBS粒子的粒径在0.3~0.5μm,且MBS呈包含若干橡胶小球和塑料支 链的“簇状结构”时,PVC/MBS可获得最佳的增韧改性效果和较高 的透光性能。
第五章 聚合物共混的应用
聚 合 物 合 金
耐久性 耐热性、耐寒性、耐萃取与迁移性、耐油性、耐水性、
耐药品与溶剂性、耐候性、耐变色性、耐臭氧性、其他
成型加工性
流变性、收缩性、巴勒斯效应、表面组织、蠕变强 度、热熔融强度、吹塑成型性、粘结性、脱膜性、 结晶性、定向性、作业性、其他
经济性
增量、代用、省资源、循环利用、其他
第五章 聚合物共混的应用 第一节 概述
第三节 工程塑料共混改性
一、PA改性
PA缺点:吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足。
①PA/聚烯烃弹性体 ②PA/PS ③PA/PET ④PA/PBT ⑤PA/PPO
第五章 聚合物共混的应用
第五章 聚合物共混的应用 二、PC改性
PC缺点:熔体粘度高,流动性差,制造大型薄壁器件时, 难以成型,切成型后残余应力大,易开裂,耐磨性,耐溶 剂性不好,价格高。 ①PC/ABS ②PC/PET,PBT ③PC/PE ④PC/PS ⑤PC/PMMA ⑥PC/TPU