第五章聚合物共混应用
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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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。
05-1第五章 聚合物共混改性
若Δ δ 很大，即δ ห้องสมุดไป่ตู้与δ 2相差较大，则在共混时，内聚 能密度高较大的分子链必然紧缩成团，致使内聚能密度 较小的分子链难以与它共混。
通常，对于非晶态聚合物，
<1
聚合物之间有一定的相容性。
对于结晶聚合物（其中有一个或多个为结晶）时， Δ δ 的估算就不太准确了。
如PE δ =8.0- 8.2；丁基橡胶 δ =7.9 ，相近，但相容性 不好。 ** *Δ δ 可估算非晶态聚合物共混体系的相容性。对于组分 中含有结晶聚合物时就不太准确。 通常，共混体系中，δ 值较高的组分倾向于成为分散相； δ 值较低的组分倾向于成为连续相。
2 三维溶度积参数
上述的δ 理论中仅考虑到分子间的色散力，因此只适 用于非极性聚合物共混体系。当分子间有极性作用或 能形成氢键时，则需要三维溶度积参数。
2 d 2 p
2 H
δ d 、δ p 、δ H 分别为色散力、偶极力、氢键对溶读积 参数的贡献。 （假定液体的蒸发能力为色散力、偶极力和氢键这三种 力贡献的总和。） 小结：三维溶度积参数的数据很少，其测定也很复杂。因 此，此公式实用性不强。
此外，PVC/CPE、PVC/NBR共混体系，当橡胶组分在10% 左右也会形成“海－海结构”。
形态小结
在相结构中有一个过渡过程： 随着橡胶组分的增加，橡胶相由分散相向连续相 转变。 一般情况下： R< 20%时，P为连续相，R为分散相。 “海—岛” 结构； R为30~40%时， P、 R为连续相。 “海—海” 结构； R > 60%时， R为连续相，P为分散相。“倒 海—岛”结构。 通常含量较多的组分为连续相； 含量较少的组分为分散相。
Small据分子的内聚能具有加和性提出用聚合物的结 构单元来估算δ 。 δ 与分子吸引常数的关系为： ρ ：聚合物的密度，g/cm3 ； M：聚合物链节的分子量， g； Gi ：聚合物链节的摩尔吸引常数 [cal0.5/cm3· ]，可 mol 以查表得到。 δ : cal0.5/cm3.5•mol
聚合物共混的方法
聚合物共混的方法
聚合物共混是指将不同种类的聚合物混合在一起，形成一种新的材料。
这种方法可以改变原有聚合物的性能，增加材料的应用领域。
以下是聚合物共混的几种方法：
1. 机械共混法：将两种或多种聚合物加入到混合机中，通过机
械力作用在短时间内混合均匀，形成混合物。
2. 溶液共混法：将不同种类的聚合物分别在其溶剂中溶解，然
后将两种或多种聚合物溶液混合，得到共混溶液。
之后，将共混溶液通过溶剂挥发或凝固法得到聚合物共混物。
3. 熔态共混法：将两种或多种聚合物加热至熔态状态，混合均
匀后冷却固化，形成聚合物共混物。
4. 压缩共混法：将两种或多种聚合物分别制成薄片或小块，放
置在一起，经过高温高压压缩，使聚合物间相互渗透形成聚合物共混物。
聚合物共混的方法因材料不同而异，但共同点是要达到混合均匀。
聚合物共混的优点是可以改善聚合物的性能，增加材料的使用范围。
但是，共混后的材料性能不如单一聚合物的优异性，需要根据实际需求进行选择。
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第五章 聚合物共混与复合材料
⑴干粉共混法
将两种或两种以上品种不同的细粉状高聚物在各种通用的 塑料混合设备中加以混合，形成均匀分散的粉状高聚物的方法， 塑料混合设备中加以混合，形成均匀分散的粉状高聚物的方法， 称为干粉共混法，用此种方法进行高聚物共混时， 称为干粉共混法，用此种方法进行高聚物共混时，也可同时加 入必要的各种塑料助剂。 入必要的各种塑料助剂。 经干粉混合所得高聚物共混料， 经干粉混合所得高聚物共混料 ， 在某些情况下可直接用于 压制、压延、注射或挤出成型，或经挤出造粒后再用于成型。 压制、压延、注射或挤出成型，或经挤出造粒后再用于成型。 优点：设备简单、操作容易。缺点： 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 若原料颗粒大，则需粉碎，干粉混合时， 粘液温度，物料不易流动，混合分散效果较差，一般情况下， 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。 不宜单独使用此法。
IPNs有分步型、同步型、 IPNs有分步型、同步型、互穿网络弹性体及 有分步型 胶乳-IPNs等不同类型 胶乳-IPNs等不同类型 分步型IPNs IPNs， （1）分步型IPNs，它是先合成交联的聚合物 再用含有引发剂和交联剂的单体2 1，再用含有引发剂和交联剂的单体2使之 溶胀，然后使单体2就地聚合交联而得。 溶胀，然后使单体2就地聚合交联而得。 同步型IPNs IPNs， （2）同步型IPNs，两种聚合物网络是同时生 其制备方法是， 成。其制备方法是，将两种单体混溶在一 起，使两者以互不干扰的方式各自聚合交 联。
⑵熔体共混法 熔体共混也叫熔融共混， 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， 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。 然后再冷却，粉碎或造粒的方法。 聚合物I 聚合物I 冷却—粉碎 粉状共混料 冷却 粉碎—粉状共混料 粉碎 —初混合 熔融共混 初混合—熔融共混 冷却—造粒 造粒—粒状共混料 初混合 熔融共混— 冷却 造粒 粒状共混料 聚合物II 聚合物II 直接成型
聚合物共混物
摘要：随着科技的发展，聚合物共混物作为一种新型材料，引起了广泛关注。
本文从聚合物共混物的定义、分类、制备方法、性能特点及应用领域等方面进行了综述，旨在为我国聚合物共混物的研究与应用提供参考。
一、引言聚合物共混物是指由两种或两种以上聚合物通过物理或化学方法混合而成的复合材料。
由于聚合物共混物具有优异的性能和广泛的应用前景，近年来在国内外得到了迅速发展。
本文将对聚合物共混物的相关研究进行综述，以期为我国聚合物共混物的研究与应用提供参考。
二、聚合物共混物的定义与分类1. 定义聚合物共混物是指将两种或两种以上聚合物通过物理或化学方法混合而成的复合材料。
在共混过程中，聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成具有一定结构特征的共混体系。
2. 分类（1）按相态分类：聚合物共混物可分为均相共混物、部分相容共混物和不相容共混物。
（2）按聚合物类型分类：聚合物共混物可分为聚烯烃共混物、聚酰胺共混物、聚酯共混物等。
三、聚合物共混物的制备方法1. 机械共混法机械共混法是最常用的聚合物共混方法，主要包括熔融共混、溶液共混和乳液共混等。
（1）熔融共混：将两种或两种以上聚合物在熔融状态下混合，利用高温和机械力使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
（2）溶液共混：将聚合物溶解在溶剂中，通过搅拌、混合等手段使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
（3）乳液共混：将聚合物分散在乳液中，通过搅拌、混合等手段使聚合物分子链相互缠绕、穿插，形成共混物。
2. 化学共混法化学共混法是通过化学反应将两种或两种以上聚合物连接在一起，形成共混物。
主要包括共聚、交联、接枝等方法。
四、聚合物共混物的性能特点1. 改善力学性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的力学性能，如提高拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
2. 改善耐热性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的耐热性能，如提高熔点、热变形温度等。
3. 改善耐腐蚀性能聚合物共混物可以改善单一聚合物的耐腐蚀性能，如提高耐酸、耐碱、耐溶剂等性能。
聚合物共混与改性第五章 共混物的相容热力学和相界面
2 G m x
2
0
2 G m x
12
聚合物共混改性原理
在相图5-6上的1号线，为热力学稳定区、亚稳区 2 G m 0 与不稳定区的界线，即Spinodal曲线（旋节线）， 2 x 或称为不稳分相线。
图5-6下半部分，Spinodal曲线外侧的2号线，为 热力学稳定区与亚稳区的界线，称为Binodal曲线 （双节线）。
另外： 其中： ——相互作用参数； Vr——参比体积，即体系中一个重复单元的摩尔体积。
21
聚合物共混改性原理
5.1.4.2 二元相互作用能密度B与相互作用参数
由于△Hm=BAB，△Hm主要决定于B参数，所以，△Gm<0能否成立，
主要决定于B参数。
如果混合过程是放热的，即△Hm为负值(B为负值)，由于△Sm恒为正 值，则 △Hm <T△Sm的条件必能得到满足。共混中放热的体系(B为负
同时存在UCST和LCST行为。
28
聚合物共混改性原理
(5)聚集态结构 聚集态结构对相容性也有影响。大多数含结晶聚合物的共混体系， 即使在熔融状态是热力学相容的，也会因结晶聚合物的结晶而发生相 分离。关于结晶聚合物共混体系的形态，见第4.6节。
29
聚合物共混改性原理
5.1.5 状态方程理论
状态方程理论研究多元体系的压力一体积一温度
2
x 2
聚合物共混改性原理与应用
相容性：热力学相容（△Gm＜0） 溶混性：单一的Tg 完全相容体系：单一的Tg/均相体系 /溶混性 广义的相容性 部分相容体系：两相体系 不相容体系
5.1 共混物相容热力学
热力学相容的必要条件—△Gm＜0
共混体系的混合吉布斯自由能：
Gm H m TS m
M r ,B
) 混合熵效应的贡献
聚合物相对分子质量很大，混合熵的数值很小
二元相互作用能密度B—两种聚合物(大分子间)的相
互作用
H m BAB
B参数的临界值Bcrit— 共混体系发生相分离的临界状态
Bcrit
A B 2 RT ( ) 2 M r,A M r ,B
共混体系为热力学相容体系，应满足B＜Bcrit
①均聚物-共聚物（有一个共有成分） ②均聚物-共聚物（无共有成分） ③共聚物-共聚物的共混体系
①均聚物-共聚物（有一个共有成分）
2
A B RT ( ) 2 B12 M r , A M r ,B
①均聚物-共聚物（无共有成分）
B B131 B232 B1212
溶解度参数法 溶解度参数：内聚能密度的平方根。 内聚能密度：单位体积的内聚能。 内聚能：消除1摩尔物质全部分子间作用力所需 的能量。--表征物质分子间作用力强弱
（C）PS的IR谱
（A-B-C）差谱
（A）纯PCL； （B）、（C）、（D）分别为PVC/PCL mole 比1/1，3/1，5/1的共混物的羰基伸缩振动
现象：PVC含量增加，峰位向低频移动，峰宽增大
5.3 共混物的相界面
表面张力与界面张力 表面与界面 表（界）面张力与表（界）面自由能
聚合物表面张力的测定
聚合物共混的原则
聚合物共混的原则
聚合物共混是指将两种或更多种不同的聚合物通过物理或化学方法进行混合，形成具有特定性能和应用的新材料。
共混是一种复杂的过程，需要注意一些基本原则。
1. 物理相容性：共混聚合物应具有较好的物理相容性，即相互间有较好的相容性和混合性。
若两种聚合物相互溶解或相分离较慢，可能会导致相分离或相强化现象，使共混体系的性能下降。
2. 相似的玻璃转变温度：两种共混聚合物的玻璃转变温度（Tg）相似，可以减小共混体系的相分离和相强化的可能性。
3. 化学相容性：两种聚合物在化学结构上应有一定的相似性，以提高它们之间的相容性。
4. 相互作用：共混聚合物之间应具有相互作用，如氢键、离子键等，以提高共混体系的稳定性和强度。
5. 添加剂的选择：适当的添加剂可以改善共混体系的相容性和性能，如增塑剂、增强剂、抗氧剂等。
6. 处理条件的选择：合适的加工温度、时间、剪切力等处理条件对共混聚合物的形成和性能以及相分离的控制起着重要作用。
7. 合理的配比：合适的配比能够达到最佳的性能，过量或不足的聚合物可能会降低共混体系的性能。
总之，聚合物共混的原则是在物理相容性、化学相容性、相互作用、添加剂的选择、处理条件的选择和合理的配比等方面进行考虑，并根据具体情况进行调整和改进。
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。
第5章 聚合物共混(改过)
29
聚合物共混物的密度
• 聚合物共混物的密度可根据倒数加和法则作粗略地估算：
30
聚合物共混物的电性能和光性能
(1)电性能 电性能 共混物的电性能常常主要决定于连续相的电性能。 共混物的电性能常常主要决定于连续相的电性能。
例如:聚苯乙烯和聚氧化乙烯的共混物，当聚苯乙烯为连续相时，共 混物的电性能接近于聚苯乙烯的电性能；当聚氧化乙烯为连续相 时则与聚氧化乙烯的电性能相近。
若薄膜两边是浓度不同的溶液， ◆ 若薄膜两边是浓度不同的溶液，则分子会穿过薄膜从高浓 度的一边向低浓度的一边扩散。 度的一边向低浓度的一边扩散。聚合物的这种允许溶液中 聚合物的可渗性。 的分子或液体分子穿过的性质称为聚合物的可渗性 的分子或液体分子穿过的性质称为聚合物的可渗性。
22
（1）聚合物共混物的透气性 ）
7
共混物熔体粘度与共混组成的关系
8
• 共混物熔体粘度与组成的关 系受剪切应力的影响。 系受剪切应力的影响。
CPA／POM共混物熔体粘度与组成的关系
剪切应力（104Pa): 1－1.27 2－3.93 3－5.44 4－6.30 5－12.59 6－19.25 7－31.62 9
10
熔体粘度与温度的关系
24
Pc Φm ≈ Pm 1 + L Φd 2W
(
)
（5-4）
此式为共混物渗透系数的下限值。 此式为共混物渗透系数的下限值。 下限值 可近似地得： 若L》W 可近似地得：Pc≈PmΦm （5-5） 》 ） 此式为共混物渗透系数的上限值。 此式为共混物渗透系数的上限值。 上限值 • 分散相为球型时则
SAN与SAN接技橡胶共混制得的ABS的出口膨胀比与剪切应力τ的关系 SAN的重均分子量MW=145000；温度：180～240℃； 橡胶含量：1－ 0％ 2－20％ 3－40％
第五章 共混物的相容热力学和相界面
共混体系的相图
• 共混体系的相图，是共混体系发生相分 离行为的边界曲线。 • 相图可以采用多种方法获得： （1）通过改变温度和组成获得的相图 （2）等温相图
10
均相
相分离
图5-1 通过改变温度和组成获得的相图 (a)有最高临界相容温度 UCST (b)有最低临界相容温度 LCST （c）兼有UCST和LCST 相图可以通过实验的方法（如浊点法）测定
25
• 如果混合过程是放热的，即Hm 为负值 （相应的B参数为负值），由于Sm恒为正 值，则Hm<TSm 的条件必能得到满足。 换言之，共混中放热的体系（B参数为负 值）可以形成相容的体系。 • 反之，若混合过程是吸热的，即Hm为正 值（B参数为正值），则B参数一定要足够 小，才能满足Gm<0的热力学相容条件。
7
• 在混合过程中，熵总是增大的，混合熵 Sm总为正值。对于高分子聚合物，混合 熵Sm的数值是很小的。
• 对于聚合物共混物，特别是对于Hm的数 值较大的体系，Sm对吉布斯自由能的贡 献是可以忽略的。 • Gm<0的条件能否成立，就主要决定于 混合过程中的热效应（Hm）了。
8
• 完全相容的共混体系为均相体系；而部 分相容的共混体系为两相体系。 • 换言之，是否发生相分离是相容性的一 个重要标志。 • 聚合物共混体系的相容性判定，除了要 满足Gm<0的热力学相容必要条件外， 还要满足均相结构稳定性的条件，即是 否会发生相分离的条件。
, , M —— 分别为密度、体积分数和相对分子质量
23
Flory-Huggins模型 共混体系的混合吉布斯自由能由两部分组成： 能量变化（非混合熵效应）的贡献 Hm
Gm
混合熵效应的贡献。
A A ln A B B ln B B A B RT M A MB
聚合物共混原理第五章制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响2
5.2.5.2 通过剪切作用下的液-液相分离控制共混物的形态
聚合物共混物需经过成型加工（经受温度场和剪切 力场的作用）才能成为制品. 因此研究剪切场中聚合物共混体系相行为及形态结 构变化情况显得十分重要。
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49
50
End
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2 熔/溶相成型法
注射成型和挤出成型是应用最广泛的聚合物成型加工方法， 占塑料制品总量的80％左右。从熔体中直接制备出高强高模 的聚合物制品，有极大的工业前景。举例如下。
①熔体挤出/拉伸法 ②注塑自增强
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①熔体挤出/拉伸法
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①熔体挤出/拉伸法
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①熔体挤出/拉伸法
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②注塑自增强
5.1.1 物理共混法 依靠物理作用而实现高聚物的共混。
按照物料在共混过程中的形态分，物理共混可 分为粉料共混、熔体共混、溶液共混、乳液共 混。 粉料共混：将两种或者两种以上的粉状聚合物在 加工设备中进行混合，加热到一定温度或者不加 热。常用设备有高速捏合机，Z型捏合机等。
2
熔体共混： 将共混组分先进行预混合，然后用混炼 设备在黏流温度以上进行共混。设备有开炼机、密 炼机、螺杆挤出机等
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5.1.2 共聚共混法 共聚共混法包括接枝和嵌段共聚共混法。
接枝共聚－共混法的操作程序如下：将聚合物A溶解于聚合物B 的单体中，然后依靠引发剂或者热能的引发B单体在聚合物A上 的接枝共聚。
4
5.1.3 互穿聚合物网络法
IPN的制备方法一般来说主要有顺序和同步两种方式。
• 顺序方式即是首先合成一种交联聚合物网络，然后 将另一种聚合物合成所需的单体、交联剂和引发剂 等在前一种聚合物网络中溶胀和形成自己的大分子 链。
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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”时第五，章聚P合V物C共/混M应用BS可获得最佳的增韧改性效 果和较高的透光性能。
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
PE三缺、点：PE软改化性点低，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。
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；
第五章聚合物共混应用
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
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
物性
高性能化
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 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
聚
耐久性 耐热性、耐寒性、耐萃取与迁移性、耐油性、耐水性、
第五章 聚合物共混的应用
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共混体系中第五也章聚可合以物共加混应入用适量增塑剂而制成半硬制 品，可用于制造汽车仪表板。
⑤PE/PA：提高阻隔性；
⑥LLDPE/LDPE：改善加工流动性,改善LLDPE在挤出切发热,易于发生熔体破裂等缺点。
第五章聚合物共混应用
第五章聚合物共混应用
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
第一节 概述 第二节 通用塑料的共混改 第三节 工程塑料的共混改 第四节 橡胶的共混改性
第五章聚合物共混应用
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。
第五章聚合物共混应用
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抗震性、超细纤维化、粘附与粘合性、生物体适合性、
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，取代液第五体章聚增合塑物共剂混应，用属于新开发体系； ⑧高聚合度PVC/普通PVC：改善加工，改善低温性能；
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合
耐药品与溶剂性、耐候性、耐变色性、耐臭氧性、其他
物
合 金
流变性、收缩性、巴勒斯效应、表面组织、蠕变强
成型加工性 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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第一节 概述
• 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
第五章聚合物共混应用
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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
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。
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
①PA/聚烯烃弹性体 ②PA/PS ③PA/PET ④PA/PBT ⑤PA/PPO
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第五章聚合物共混应用
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。
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
第五章聚合物共混应用
第五章 聚合物共混的应用
橡/塑体系 橡胶体系
橡/橡体系 共混体系
通用塑料体系 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……
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，印刷性第能五提章聚高合物。共混应用
第五章 聚合物共混的应用
第五章聚合物共混应用
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。