聚合物共混改性-a(答案)知识讲解

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聚合物共混改性原理及应用

聚合物共混改性原理及应用

聚合物共混改性原理及应用一.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.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 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( A ) D ) B )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C 温度D 外界作用条件9.影响聚合物的表面张力的相关因素不包括( B ) A 温度 B 压强C 聚合物的物态D 聚合物的相对分子质量10.填充体系的界面作用机理不包括( D ) A化学键机理 B表面浸润机理 C 酸碱作用机理 D增韧剂机理三.填空题(每空1分,共15分)1.聚合物共混包括物理共混、化学共混和物理化学共混。

聚合物的共混改性

聚合物的共混改性
时都能形成稳定的均相体系的能力。
若干聚合物的溶解度参数
聚合物
? /(J/cm3)1/2
聚乙烯
16.1—16.5
聚丙烯
16.3—17.3
聚苯乙烯
17.3—18.6
聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
尼龙6
19.2—19.8 18.9—19.4
27.6
聚丙烯腈
26.0—31.4
2. 工艺相容性:两种材料共混时的分散难易程度和所 得共混物的动力学稳定性。 3. 提高共混物相容性的方法 (1)利用聚合物分子链中官能团间的相互作用 (2)改变聚合物分子链结构 (3)加入第三组分——增溶剂 (4)通过加工工艺改善聚合物之间的相容性 (5)在共混物组分间发生交联作用以改善相容性 (6)共混剂法和IPN法
二、共混改性的目的
1. 综合均衡各聚合物组分的性能,以改善材料的综 合性能 2. 将量小的一聚合物作为另一聚合物的改性剂,以 获得显著的改性效果 3. 改善聚合物的加工性能 4. 制备具有特殊性能的聚合物材料 5. 提高性能/价格比 6. 回收利用废弃聚合物材料
三、共混改性的方法
溶液共混法 干粉共混法
KE
球形
无滑动
2.5
球形
有滑动
1.0
立方体
无规
3.1
短纤维
单轴取向
拉伸应力,垂直于纤维取向 1.5
短纤维
单轴取向
拉伸应力,平行于纤维取向 2L/D
分散相粒子形状 球形 球形
棒形(L/D=4) 棒形(L/D=8) 棒形(L/D=16)
最大堆砌密度化 “堆砌”的形式 六方紧密堆砌 简单立方堆砌 三维无规堆砌 三维无规堆砌 三维无规堆砌
聚合物Ⅰ 聚合物Ⅱ
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

2第二章聚合物共混改性基本原理

2第二章聚合物共混改性基本原理

2第二章聚合物共混改性基本原理聚合物共混改性是指将不同种类的聚合物混合在一起,通过相互作用、相互渗透以及相互分散,来改善聚合物材料的性能。

聚合物共混改性的基本原理涉及到相互作用、相容性、相互渗透、相互分散等多个方面。

首先是相互作用。

不同种类的聚合物在混合过程中,由于存在不同的结构和功能团,会产生各种相互作用力,如范德华力、静电作用力、水力作用力等。

这些相互作用力可以在分子层面上改变聚合物链的结构,从而改变聚合物材料的性能。

其次是相容性。

在聚合物共混改性中,相容性是一个重要的问题。

如果两种聚合物具有相似的结构和化学性质,则有可能发生物理和化学上的相容作用,使得共混体系更为稳定。

相反,如果两种聚合物的结构差异较大,则相互之间会出现相容性问题,容易导致相互分相和相互分离。

因此,相容性是影响聚合物共混改性的一个重要因素。

其次是相互渗透。

相互渗透是指在共混体系中,两种聚合物在分子层面上相互渗透的现象。

当两种聚合物具有适当的相互作用力和相容性时,可以实现相互渗透,从而改善材料的性能。

相互渗透可以改变聚合物的链结构和比例,提高聚合物的拉伸、弯曲和抗冲击性能等。

最后是相互分散。

相互分散是指在共混体系中,两种或多种聚合物能够均匀分布在整个材料中。

相互分散的好坏直接影响着材料的性能。

当聚合物分子链之间有较好的相容性和相互作用力时,可以实现较好的相互分散,从而提高材料的强度、硬度和耐热性等。

除了上述基本原理外,还有其他一些影响共混改性的因素,如共混体系的配比、共混过程的温度和压力等。

通过合理的配比和控制共混条件,可以进一步改善共混体系的性能。

总之,聚合物共混改性是通过相互作用、相容性、相互渗透和相互分散等多种机制来改善材料性能的一种方法。

通过合理选择和操控不同种类聚合物的相互作用,可以实现在材料中形成一种新的有机整体,从而提高材料的性能和应用范围。

聚合物共混改性-作业题答案

聚合物共混改性-作业题答案

1. 聚合物共混改性的主要目的有哪些?物性(谋求新的功能提高性能):功能化、高性能化、耐久性成型加工性:流动性、收缩性、离型性、尺寸稳定性、结晶性、结晶速度、热熔融强度等经济性:增量、代用、省资源、循环利用等2. 聚合物共混改性的主要方法有哪些?物理共混:是指两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成一种宏观上均匀的新材料的过程。

化学共混:聚合物的化学共混改性是通过聚合物的化学反应,改变大分子链上的原子或原子团的种类及其结合方式的一类共混改性方法。

物理/化学共混:是在物理共混的过程中发生某些化学反应3. 简述混合的基本方式及其特点。

基本方式:分配混合(分布混合、层流混合)、分散混合特点:在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程,称为分配混合。

分布混合:只改变分散相的空间分布状况,增加分散相分布的随机性。

分散相物料主要通过对流作用来实现;层流混合:是分布混合的一种特定形式,其理论基于一种假设,即在层流混合的过程中,层与层之间不发生扩散。

分散混合:在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

4. 试述聚合物共混物的形态及特点。

海-岛结构:是一种两相体系,一相为连续相,另一相为分散相,分散相分散在连续相中,亦即单相连续体系。

海-海结构:也是一种二相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿,亦即两相连续体系。

两相互锁或交错结构:也是一种二相体系,这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相,而且两相相互交错形成层状排列,难以区分连续相和分散相。

梯度结构:为二相体系,特殊的共连续体系(两相连续体系)其组成在空间上互为增减。

阶跃结构:为二相体系,特殊的共连续体系(两相连续体系),在极小过渡区域内,其组成在空间上互为增减。

单相连续体系:海-岛结构、两相互锁或交错结构共连续体系:海-海结构、梯度结构、阶跃结构5. 影响熔融共混的主要因素有哪些?(1)聚合物两相体系的熔体黏度(比值)及熔体弹性。

共混改性名词解释

共混改性名词解释

共混改性名词解释名词解释1、聚合物共混与聚合物共混物――聚合物共混是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观均匀的材料的过程。

聚合物共混物是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观上均匀的高分子聚合物的混合物。

2、相容性与混溶性――相容性是指满足热力学相容条件,在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系。

即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

混溶性,是指共混物各组分之间彼此相互容纳的能力。

表示了共混组分在共混中相互扩散的分散能力和稳定状态,是指非相容聚合物共混物中各成分物质的界面结合能力。

3、NG机理和SD机理――处于介稳定的体系,相分离不能自发进行,需要成核作用,包含核的形成和核的增长两个阶段,这样的相分离过程机理称为成核-增长分离过程机理即NG机理。

处于不稳定的体系,在相分离过程中,物质向浓度较大的方向扩散,即反向扩散来完成的,称为旋节分离,即为SD机理。

4、分散相与相畴――在共混物中两个或多个相中只有一个连续相,此连续相为分散介质,称之为基体,其他分散于连续相中的相是分散相。

在复相聚合物体系中,每一相都以一定的聚集态存在,因为相之间的交错,所以连续性较小的相或不连续的相就被分成很多的微小区域,这种微小区域称为相畴。

5、银纹与银纹化、剪切与剪切带――玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象,这种现象叫应力发白现象,亦称银纹现象,这种产生银纹的现象也叫银纹化。

聚合物中产生银纹的部位称为银纹体或简称银纹。

聚合物在一定的剪切应力作用下,可产生明显的局部的形变,这种形变称为剪切形变,由剪切形变所构成的形变区域称为剪切带。

6、应变软化与应变硬化――应变软化就是材料对应变的阻力随应变的增加而减小,是由于在较大应变时大分子链各物理交联点发生重新组合形成有利于形变发展的超分子结构的缘故。

当形变值很大时,这种大形变能导致大分子链的明显取向,造成应变硬化现象。

7、热塑性弹性体:在常温下显示橡胶状弹性、在高温下能够塑化成型的一类新型高分子材料,是一类介于橡胶和塑料之间的弹性体材料,如SBS,SIS等。

聚合物共混改性原理要点整理

聚合物共混改性原理要点整理

名词解释1.【聚合物共混】:是指两种或两种以上聚合物经过混合制成宏观均匀物质的过程,能增加体系的均匀性。

2.【高分子合金】:是指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物,一般为具有较高力学性能的工程塑料。

3.【复合材料】:是指由两个或两个以上独立的物理相组成的固体产物,其组成包括基体和增强材料两部分。

4.【杂化材料】:两种以上不同种类的有机、无机、金属材料,在原子、分子水平上杂化,产生具有新型原子、分子集合结构的物质,含有这种结构要素的物质为杂化材料。

5.【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。

指分散相粒子不发生破碎,只改变分散相的空间分布、增加随机性的混合过程。

6.【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。

7.【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,一般采用数理统计的方法进行定量表征。

8.【分散度】:是指分散相颗粒的破碎程度,一般以分散相平均粒径来表征。

9.【平衡粒径】: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”。

10.【相逆转】:聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转,原来是分散相的组分变成连续相,而原来是连续相的组分变成分散相。

在相逆转的组成范围内,常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。

简答题1.试述共混物形态结构形态的3种基本类型?并简述其特点。

答:主要分为(1)均相体系,共混物中只有一个连续相;(2)两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中;(3)两相体系,两相都为连续相,相互贯穿。

2.试述均相体系的判定方法?答:可以利用玻璃化转变温度(T g)作为判定标准。

如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的T g,则就可以认为该共混体系为均相体系;如果形成的共混物具有两个T g,则就可以认为该共混物为两相体系。

聚合物共混知识点总结

聚合物共混知识点总结

1.聚合物共混: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畴之,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,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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.分散相的平衡粒径: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”。

7.高分子合金:(塑料合金)指含多种组分的聚合物均相或多相体系,常具有较高的力学性能,作工程塑料。

8.熔融共混:将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混(应用广泛)。

采用的设备-----密炼机、开炼机、挤出机等。

本方法最具有工业价值。

9.溶液共混:将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。

本方法主要用于基础研究领域10.乳液共混:将不同聚合物乳液共混方法。

本法可用于橡胶共混改性中;以乳液应用的产品可乳液共混改性等。

11.分散度:反映分散相物料的破碎程度;(分散相的平均粒径和分布表征)12.均一性:反映分散相分散的均匀程度(分散相浓度起伏大小,用统计法)13.相界面:连续相与分散相之间的交界面。

(界面结合好坏对共混物性能有重大影响)14. 所谓聚合物之间的相容性(Miscibility),从热力学角度而言,是指在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系,即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

第四章 聚合物的共混改性

第四章 聚合物的共混改性

4、界面层的性质 主要是指界面层的稳定性与界面层的力学强 度(与界面层的组成结构有很大关系)。
4、 内聚能密度 内聚能密度大的聚合物,其分子间作用力 大,不易分散,因此,在共混物体系中趋 向于形成分散相。 5、共混工艺 共混工艺条件如温度、共混时间、剪应力、 助剂及加料次序等因素都可以影响共混物 的形态结构,进而影响共聚物的性能。
二、共混改性的目的
1、综合均衡各聚合物组分的性能,以改善材 料的综合性能。 2、将量小的一聚合物作为另一聚合物的改性 剂,以获得显著的改性效果。 3、改善聚合物的加工性能。 4、制备具有特殊性能的聚合物材料。 5、提高性能/价格比 6、回收利用废弃聚合物材料
三、共混改性的方法
1、物理共混法 (1)机械共混法 ① 干粉共混法 ② 熔融共混法 (2)溶液共混法(共溶剂法) 适用于易溶聚合物和共混物以溶液态被应用的情况。 (3)乳液共混法 适合于以聚合物乳液被应用的情况 2、化学共混法 (1)共聚-共混法(如HIPS、 ABS、MBS等) (2)IPN法
SBS
TPU
3、共混型TPE(动态硫化共混)——在将橡
胶与塑料两组分进行机械共混的同时, 使橡胶与交联剂“就地”产生化学交 联完成硫化作用。硫化的橡胶组分受 机械剪切力作用被剪切成细小的微粒 (其粒径只有几个μm)均匀地分散于 塑料基体中。
二、共混型热塑性弹性体的反应性 共混及动态硫化作用
1、共混型热塑性弹性体的硫化作用 共混型热塑性弹性体的动态硫化 反应发生在橡塑组分的激烈机械 共混过程中。橡胶组分在进行硫 化反应的同时,生成的交联结构 使其粘度骤然增大,此时的机械 剪切力也骤然地增大。结果将橡 胶组分剪成细小的颗粒,其粒径 只有几个μm。 实现动态硫化反应的共混过程也 称为反应性共混。

共混改性名词解释

共混改性名词解释

名词解释1、聚合物共混与聚合物共混物——聚合物共混是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观均匀的材料的过程。

聚合物共混物是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观上均匀的高分子聚合物的混合物。

2、相容性与混溶性——相容性是指满足热力学相容条件,在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系。

即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

混溶性,是指共混物各组分之间彼此相互容纳的能力。

表示了共混组分在共混中相互扩散的分散能力和稳定状态,是指非相容聚合物共混物中各成分物质的界面结合能力。

3、NG机理和SD机理——处于介稳定的体系,相分离不能自发进行,需要成核作用,包含核的形成和核的增长两个阶段,这样的相分离过程机理称为成核-增长分离过程机理即NG机理。

处于不稳定的体系,在相分离过程中,物质向浓度较大的方向扩散,即反向扩散来完成的,称为旋节分离,即为SD机理。

4、分散相与相畴——在共混物中两个或多个相中只有一个连续相,此连续相为分散介质,称之为基体,其他分散于连续相中的相是分散相。

在复相聚合物体系中,每一相都以一定的聚集态存在,因为相之间的交错,所以连续性较小的相或不连续的相就被分成很多的微小区域,这种微小区域称为相畴。

5、银纹与银纹化、剪切与剪切带——玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象,这种现象叫应力发白现象,亦称银纹现象,这种产生银纹的现象也叫银纹化。

聚合物中产生银纹的部位称为银纹体或简称银纹。

聚合物在一定的剪切应力作用下,可产生明显的局部的形变,这种形变称为剪切形变,由剪切形变所构成的形变区域称为剪切带。

6、应变软化与应变硬化——应变软化就是材料对应变的阻力随应变的增加而减小,是由于在较大应变时大分子链各物理交联点发生重新组合形成有利于形变发展的超分子结构的缘故。

当形变值很大时,这种大形变能导致大分子链的明显取向,造成应变硬化现象。

7、热塑性弹性体:在常温下显示橡胶状弹性、在高温下能够塑化成型的一类新型高分子材料,是一类介于橡胶和塑料之间的弹性体材料,如SBS,SIS等。

聚合物共混改性原理要点整理

聚合物共混改性原理要点整理

聚合物共混改性原理要点整理1.相容性与互溶性:共混改性的关键在于混合体系中组分的相容性和互溶性。

当两种聚合物具有相似的化学结构和相互相容的功能团时,它们往往具有较好的互溶性。

相反,如果两种聚合物具有不同的化学结构和互不相容的功能团,则会导致相分离和互不溶性。

因此,相容性和互溶性对于聚合物共混改性是非常重要的。

2.功能团的互相作用:在聚合物共混体系中,不同聚合物的功能团之间可以进行相互作用。

比如,酸酐可以与氢键形成聚合物链的交联点,改善聚合物的力学性能;硬度大的聚合物可以增加聚合物的刚性和强度;柔软的聚合物可以改善聚合物的柔韧性等。

因此,通过不同聚合物之间的功能团的互相作用,可以实现特定性能的调控和改善。

3.聚合物相互作用:当不同聚合物混合在一起时,它们之间的相互作用也会影响聚合物的性能。

例如,通过静电作用、范德华力、亲疏水性等,聚合物可以在分子水平上形成相互作用,进而影响聚合物体系的相行为、阻碍相分离、提高相容性。

通过调控聚合物之间的相互作用,可以改善混合聚合物的性能。

4.分散剂和助剂:在共混改性中,分散剂和助剂的使用也是非常重要的。

分散剂可以帮助将两种或多种聚合物均匀地分散在一起,避免相分离和互不溶性。

助剂可以改变聚合物的流动性、黏度、硬度等特性,进一步调节聚合物的性能。

通过合理选择和使用分散剂和助剂,可以实现更好的共混改性效果。

5.共混相的结构和形态:共混改性的聚合物体系中,聚合物相互作用和相互溶解会导致不同的结构和形态形成。

这些结构和形态对聚合物的性能有重要影响。

例如,共混相的尺寸、分散度、分布等可以影响材料的力学性能、热性能、导电性等。

通过控制共混相的结构和形态,可以调节聚合物的性能和特征。

综上所述,聚合物共混改性是一种提高聚合物性能和改变其性质的重要方法。

混合聚合物的相容性和互溶性、功能团的互相作用、聚合物之间的相互作用、分散剂和助剂的使用以及共混相的结构和形态等都是影响共混效果的重要因素。

聚合物共混改性原理要点整理

聚合物共混改性原理要点整理

聚合物共混改性原理要点整理名词解释1.【聚合物共混】:是指两种或两种以上聚合物经过混合制成宏观均匀物质的过程,能增加体系的均匀性。

2.【高分子合金】:是指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物,一般为具有较高力学性能的工程塑料。

3.【复合材料】:是指由两个或两个以上独立的物理相组成的固体产物,其组成包括基体和增强材料两部分。

4.【杂化材料】:两种以上不同种类的有机、无机、金属材料,在原子、分子水平上杂化,产生具有新型原子、分子集合结构的物质,含有这种结构要素的物质为杂化材料。

5.【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。

指分散相粒子不发生破碎,只改变分散相的空间分布、增加随机性的混合过程。

6.【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。

7.【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,一般采用数理统计的方法进行定量表征。

8.【分散度】:是指分散相颗粒的破碎程度,一般以分散相平均粒径来表征。

9.【平衡粒径】: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”。

10.【相逆转】:聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转,原来是分散相的组分变成连续相,而原来是连续相的组分变成分散相。

在相逆转的组成范围内,常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。

1简答题1.试述共混物形态结构形态的3种基本类型?并简述其特点。

答:主要分为(1)均相体系,共混物中只有一个连续相;(2)两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中;(3)两相体系,两相都为连续相,相互贯穿。

2.试述均相体系的判定方法?答:可以利用玻璃化转变温度(Tg)作为判定标准。

(完整版)聚合物共混改性

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聚合物共混改性原理与应用 第二章 聚合物共混的基本概念1.试述聚合物共混改性的目的:获得预期性能的共混物。

2.试述共混改性的方法:1.熔融共混;2.溶液共混;3.乳液共混;4.釜内共混。

1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 其一是均相体系;其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,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;其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。

2、均相体系的判定如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,这种共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准。

①如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系. ②部分相容性的聚合物为两相体系,两种聚合物的共混物具有两个Tg,且两个Tg 峰较每一种聚合物自身的Tg 更为接近。

③不相容的聚合物的共混物有两个Tg 峰,其位置与每一种聚合物的Tg 峰基本相同。

第三章 聚合物共混过程及其调控3、简述分布混合与分散混合的概念分布混合: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:既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4、简述分散相颗粒分散过程的两种主要机理 P17—18①液滴分裂机理:在分散相颗粒的分散过程中,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小的粒子(小液滴),较小的粒子再进一步分裂。

展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。

②细流线破裂机理:分散相大粒子(大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒)(毛细管不稳定现象)。

其展示的分散过程是在瞬间完成的。

5、影响共混过程的5个主要因素是什么?a.聚合物两相体系的熔体黏度(特别是黏度比值)以及熔体弹性: 调控共混温度,改变剪切应力,助剂调节,改变分子量.b.聚合物两相体系的界面能(界面张力)及相容剂:降低界面张力使分散相粒径变小;添加相容剂改善相容性降低界面张力是分散相粒径变小.c.聚合物两相体系的组成含量配比以及物料的初始状态;d.流动场的形式(剪切流动、拉伸流动)和强度(如剪切流动中的剪切速率);e.共混时间:分散粒径随时间增加而降低,粒径更均匀。

第四章聚合物的共混改性

第四章聚合物的共混改性

三.聚合物共混改性的主要方法
机械共混法 物理共混法 共混改性方法 化学共混法 IPN法 IPN法 溶液共混法 法
(1)机械共混法:将不同种类的聚合物通过混合或混炼设 机械共混法: 备进行机械混合制备聚合物共混物。 备进行机械混合制备聚合物共混物。 干粉共混和熔融共混
聚合物共混物的研究呈现出在共混过程中对材料的相 态进行控制的趋势,因为决定新材料性能的关键因素 态进行控制的趋势, 是共混物中的形态结构。 是共混物中的形态结构。 聚合物共混物的形态控制主要由热力学和动力学两方 面的因素决定。 面的因素决定。 作为热力学因素的聚合物共混物中各组分之间的相容 性是关键因素。 性是关键因素。 相容性是聚合物共混体系相行为研究的首要的基本问 相容性是聚合物共混体系相行为研究的首要的基本问 题,不同聚合物相容性的热力学原因是聚合物物理学 者探索的目标之一。 者探索的目标之一。
2.化学共混法 2.化学共混法 (1)共聚-共混法 共聚(2)IPN法:IPN是指两种或两种以上高分子链相互贯穿,相互 IPN法 IPN是指两种或两种以上高分子链相互贯穿, 是指两种或两种以上高分子链相互贯穿 缠结的混合体系。 缠结的混合体系。
特点:具有两个或多个交联网络形成微相分离结构, 特点:具有两个或多个交联网络形成微相分离结构,交联结构 可以是化学交联,也可以是物理交联, 可以是化学交联,也可以是物理交联,至少有一种聚合物是在 另一种聚合物存在下合成或交联的。 另一种聚合物存在下合成或交联的。
等粘度原则,这是一条流变学原则。 等粘度原则,这是一条流变学原则。指两相高分子熔体或溶 液粘度接近,易混合均匀混合。若粘度相差较大、易发生“ 液粘度接近,易混合均匀混合。若粘度相差较大、易发生“软 包硬” 或粒子迁移等流动分级现象,影响共混质量。 包硬”,或粒子迁移等流动分级现象,影响共混质量。 溶解度参数相近原则。这是一条热力学原则。 溶解度参数相近原则。这是一条热力学原则。两相高分子共 混不同于高分子溶液。两相共混的目的是取长补短, 混不同于高分子溶液。两相共混的目的是取长补短,升发新性 能,因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合,而希望各 因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合, 相保持各自的特性,一般要求达到微米级的多相结构即可,即 相保持各自的特性,一般要求达到微米级的多相结构即可, 所谓“宏观均相,微观非均相”的分相而又不分离的状态。 所谓“宏观均相,微观非均相”的分相而又不分离的状态。但 是,为了混合的稳定性,为了提高力学性能,要求两相颗粒界 为了混合的稳定性,为了提高力学性能, 面之间有一定的微小混溶层。溶解度参数相近有助于稳定混溶 面之间有一定的微小混溶层。 层的形成。 层的形成。

聚合物共混改性2007-A(答案)

聚合物共混改性2007-A(答案)

聚合物共混改性2007-A(答案)四川大学期考试试题(闭卷)A(2006 ——2007学年第 2 学期)课程号:30004720 课序号:课程名称:聚合物共混改性原理任课教师:成绩:适用专业年级:2004级学生人数:印题份数:学号:姓名:1、名词解释(10分)银纹化热塑性弹性体机械共混物相逆转增容剂答:银纹化:玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象。

这种现象称为应力发白现象,亦称银纹现象。

应力发白的原因是由于产生了银纹,这种产生银纹的现象也叫银纹化。

(2分)热塑性弹性体:在常温下显示橡胶状弹性、在高温下能够塑化成型的一类新型高分子材料,是一类介于橡胶和塑料之间的弹性体材料,如SBS,SIS等。

热塑性弹性体最大特征是具有多相结构,含有呈现橡胶状弹性的柔软相(软段)和产生表观强度的硬相,即约束相(硬段)成分,前者的玻璃化温度低于室温,后者的玻璃化温度高于室温,因此后者在室温下处于“冻结”状态,起到相当于硫化橡胶中交联点的作用。

(2分)机械共混物:机械共混物是通过双辊塑炼,密炼,挤出机挤出等方式,将两种聚合物在熔融状态下进行机械混合制备的聚合物共混复合材料。

(2分)相逆转:聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转,原来是分散相的组分变成连续相,而原来是连续相的组分变成分散相。

在相逆转的组成范围内,常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。

(2分)增容剂:增容剂是以界面活性剂的形式分布于共混物两相界面处,使界面张力降低,增加共混组分之间的相容性和强化聚合物之间的界面粘结。

(2分)2、试说明目测法判断聚合物共混体系相容性的原理,分析其优缺点。

(10分)答:原理:利用试样光学透明性的变化作为相转变的证据。

(1分)所谓聚合物之间相容,从热力学的角度,是指在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系,即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

(2分)稳定的均相混合物是透明的,而不稳定的非均相混合物,除非它各组分的折射率相同,否则都是混浊。

聚合物共混改性 考试重点

聚合物共混改性 考试重点

第二章P4 共混的概念狭义的共混改性: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。

宽泛的共混改性包括:物理共混、化学共混、物理/化学共混。

P5 共混改性的主要方法有哪些按共混时物料的状态分:①熔融共混:将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。

②溶液共混:将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。

③乳液共混:将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法④釜内共混:将两种或两种以上的聚合物单体在一个聚合釜中完成其聚合过程,在聚合的同时也完成了共混。

P9 关于相容性的基本概念(热力学、溶混性、广义相容性)热力学相容性满足热力学相容条件(ΔGm<0),达到分子程度的混合溶混性(相当于完全形容)把具有均相材料性能作为判据的相容性。

广义的相容性共混物各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力。

第四章P47 分散性分散状况的定量表征:①整体均匀性和分散度的区别: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;分散度是指分散性颗粒的破碎程度②总体均匀性表征参数及影响:对于总体均匀性,可采用数理统计的方法进行定量的表征;分散度则以分散相均匀粒径来表征混合指数I可以反映共混样品中分散相组分分布的总体均匀性,I趋近于1作为达到理想的均匀性的判断依据。

不均一系数K C:K C愈小,就表示分散相分散的均匀性愈高;随着共混的进行,K C会逐渐减小,并趋向于某一极限值。

第五章P90、91聚合物的溶解度参数δ:聚合物的表面张力是随溶解度参数的增大而增大的相互作用能密度(越小越好)P92 界面层概念:对于相容的聚合物组分,共混物的相界面上会存在一个两相组分相互渗透的“过渡层”,通常称为界面层P93 界面张力和界面层厚度与聚合物相容性的关系:溶解度参数接近的体系,或者B参数较小的体系,相容性相应的较好,界面张力较低,界面层厚度也较厚。

P95 相容剂分类第六章P114 应变软化和应变硬化概念P115 剪切形变的特征剪切带形成原因:未改性—结构缺陷或不均匀而造成的应力集中改性—分散相粒子诱发剪切带特征:产生细颈,密度不变。

2 第二章 聚合物共混改性基本原理

2 第二章  聚合物共混改性基本原理
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第一节 聚合物共混的基本概念
二、聚合物共混物及多元体系 1. 聚合物共混物与高分子合金 高分子合金 VS 聚合物共混物 高分子合金也是聚合物共混改性中一个常 用的术语。但是,高分子合金的概念并不 完全等同于聚合物共混物。
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第一节 聚合物共混的基本概念
狭义的概念: 物理共混范畴之内,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。
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第一节 聚合物共混的基本概念
一、聚合物共混的定义 2.聚合物共混
广义的概念: 聚合物共混的概念扩展到附属于物理共混的 物理/化学共混——反应共混、 共聚共混——化学共混的范畴。更广义的共混还包 括以聚合物为基体的无机填充共混物。此外,聚合 物共混的涵盖范围还可以进一步扩展到短纤维增强 聚合物体系。
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第一节 聚合物共混的基本概念
复数功能 复数材料 分散型 积层型· 结合 型 复合 化
无 境 界 化
梯度化设计
非 均 一 化
物理调制手法
梯度化工程
化学调制手法
StepGrຫໍສະໝຸດ dient梯度功能材料Hierarchical Structures
机 轻 质 ・ 高 强 度 械 的 抑 振性 功 自 润滑 性 能 热 应 力 物 平 板 透 镜 高 速 光 纤 理 的 热 传 导 性 功 电 磁 屏 蔽 材 能 有 机 光 电 组 件 化 粘 合 剂 ・ 涂 料 学 的 分 离 膜 功 蓄 光 材 料 能 仿 生 材 料
均相体系:热力学相容体系。各相同性材料,性 能往往介于各组分聚合物性能之间。 二相体系 聚合物A 海-岛结构 海-海结构 聚合物B 两相互锁或交错结构 梯度结构 均相结构 Homogeneous phase 阶跃结构

聚合物共混改性考试试题及答案教学内容

聚合物共混改性考试试题及答案教学内容

聚合物共混改性考试试题及答案3. 在某聚合物上引入特殊作用基团;加入第三组分进行增容;4. 两相之间产生部分交联,形成物理或化学缠结;5. 形成互穿网络结构(IPN);6. 改变加工工艺,施加强烈的力剪切作用。

六、一般采有PP熔融接枝MAH单体,并挤出制备TPU/PP共混物,请阐明PP接枝MAH对共混物的形态结构及性能有何影响。

为什么?10分答:采用PP-g-MAH作为增容剂,熔融法制备TPU/PP共混物。

发现,马来酸酐接枝聚丙烯是聚氨酯与聚丙烯共混体系有效的增容剂,有效地改善了共混物的形态和力学性能。

原因:机理:PP-g-MAH中的酸酐基团可能一部分与TPU中羟基反应,另一部分是与N-H基团发生氢键作用,从而有效降低了表面张力,提高了表面粘结力。

七、聚合物共混物的制备方法有那些?各有什么特点?10分答:1. 物理共混法,简单机械共混技术简单的机械共混技术也称为单纯共混技术,它是在共混过程中,直接将两种聚合物进行混合制得聚合物混合材料。

又包括:粉料(干粉)共混,熔体共混,溶液共混,乳液共混2. 共聚-共混法特点:特点:共聚—共混法制取聚合物共混物是一种化学方法,这一点是与机械共混法显然不同的。

3. 互穿聚合物网络法八、增容作用的本质是什么?通常采用哪些增容方法?15分答:增容作用的物理本质:降低共混组分之间的界面张力,促进分散程度的提高;提高相结构的稳定性,使得共混塑料的性能得以提高;改善共混组分之间的界面粘结,有利于传递外力。

常用的增容方法:1. 利用氢键作用导致相容2. 利用离子间相互作用3. 利用电荷转移作用4. 加入增容剂5. 混合过程中化学反应所引起的增容作用6. 共聚物/均聚物共混体系7. 共溶剂法和IPN法。

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

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。

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聚合物共混改性2007-A(答案)
四川大学期考试试题(闭卷)A
(2006 ——2007学年第 2 学期)
课程号:30004720 课序号:课程名称:聚合物共混改性原理任课教师:成绩:
适用专业年级: 2004级学生人数:印题份数:学号:姓名:
5、根据下图分析啮合型同向旋转双螺杆挤出机可分为哪几个工作区段?各段的作用是什么?
答:1、固体输送区。

作用:(1)输送物料;(2)将松散的粉状物料压实或提高粒状物料在螺杆中的充满度,以促进物料在下一区的熔融塑化。

(2分)
2、熔融和混合。

物料经输送区受到一定的压缩后开始熔融,并发生混合。

(2分)
3、混合区(第二混合段)。

将组分尺寸进一步细化与均化;侧加料,加入添加剂等。

(2分)
4、脱挥、排气。

完全熔融状态的物料经压缩后突然减压,可挥发性物料在真空条
件下迅速挥发,脱离熔体。

(2分)
5、熔体输送、增压挤出。

物料必须建立起一定的压力,使模口处物料有一定的致
密度,一般来说,在此区,物料可进一步混合,主要功能是输送与增压。

(2分)
6、简述影响聚合物共混物形变的因素。

(10分)
答:1、基体性质。

聚合物共混物屈服形变时,银纹和剪切形变两种成分的比例在很大程度上取决于连续相基体的性质。

一般而言,连续相的韧性越大,则剪切成分所占的比例越大。

(2分)
2、应力的影响。

a. 应力大小(1分):形变中银纹成分的比例随应力和形变速率
的增加而增加;b. 形变速率(1分):增加形变速率会使银纹成分的比例提高;c.
应力性质的影响(1分):由于银纹化伴随着体积的增加,所以压应力抑制银纹,张应力则促进银纹的生成。

3、大分子取向的影响。

大分子取向常常减小银纹成分的比例。

例如橡胶增韧塑
料,拉伸时基体大分子取向,橡胶颗粒会变成椭球状,结果应力集中因子减小。

取向的结果使剪切成分的比例增加而银纹化成分的比例下降。

(2分)
注:1试题字迹务必清晰,书写工整。

本题 2 页,本页为第 1 页 2 题间不留空,一般应题卷分开教务处试题编号:
3务必用A4纸打印
学号:姓名
图钛酸酯对CaCO3填充性能的影响
答:由图可见,随着碳酸钙的增加,未加钛酸酯的体系比相应的加钛酸酯的体系粘度剧增(4分)。

表明钛酸酯偶联剂改善了极性碳酸钙与非极性分散介质之间的相容性(4分),表面处理后的碳酸钙应用于有机复合体时,其填充量将明显高于普通碳酸钙。

(2分)
10、试分析聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料中填料的形态结构,解释该材料具有良好的阻隔性的原因。

(10分)
答:聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是一种很特殊的纳米复合材料,它的结构类似于三明治。

(2分)它是利用层状硅酸盐的层间间隙和可膨胀性,使聚合物插层进入其层间,形成一维纳米尺度的层状纳米复合材料。

(2分)聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的突出特点在于层状硅酸盐具有很大的径厚比,不同的层状硅酸盐的径厚比在几十到几千之间,而厚度只有1纳米(2分)。

气体阻隔性是由于纳米复合材料中硅酸盐片层的很大的径厚比,增加了渗透分子的渗透路径,能够降低该纳米材料所制得的薄膜的透气性。

(4分)
本题 2 页,本页为第 2 页
教务处试题编号:。

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