高分子材料改性原
高分子化学改性
高分子材料改性（Modification of Polymeric Materials）（讲稿）第一讲第一章聚合物的化学改性什么是聚合物化学改性？聚合物化学反应的基本类型：聚合物与低分子化合物的反应、聚合物的相似转变、聚合物的降解与交联、聚合物大分子间的反应。
聚合物化学反应的作用：改变结构、提高性能，合成新的聚合物，扩大应用范围，在理论上研究和验证高分子的结构研究影响老化的因素和性能变化之间的关系，研究高分子的降解，有利于废聚合物的处理第一节聚合物的熔融态化学1.1 聚合物熔融态化学的研究目的与任务1.1.1 研究目的聚合物熔融态化学的研究目的是促进高分子材料行品种的开发、优化高分子材料的性能、提高材料的质量、推动新的成型加工技术的发展。
1.1.2 研究任务（1）为高分子材料的化学改性和通用聚合物的高性能化提供理论基础；（2）其次为多相复合材料界面相容性问题的解决提供思路；（3）为功能性高分子的开发提供理论基础；（4）创新高分子材料成型加工技术1.2 熔融态化学反应1.2.1 高分子化学反应的分类聚合度基本不变的反应：侧基和端基变化（相似转变）（聚合度相似转变：聚合物与低分子化合物作用，仅限于基团转变，聚合度基本不变的反应，称相似转变）聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链聚合度变小的反应：降解，解聚1.2.2 高分子化学反应的特点高分子官能团可以起各种化学反应，由于高分子存在链结构、聚集态结构，官能团反应具有特殊性。
1. 反应产物的不均匀性高分子链上的官能团很难全部起反应一个高分子链上就含有未反应和反应后的多种不同基团，类似共聚产物 例如聚丙烯腈水解:1.3 熔融态化学反应的应用 1.3.1 聚合度相似的化学转变 (1)聚酯酸乙烯酯的醇解 聚乙烯醇只能从聚酯酸乙烯酯的水解得到 聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品(2) 以苯乙烯－二乙烯苯共聚物为母体的离子交换树脂，是芳环取代反应的典型例子CH 2 CH3CH 3OH CHSOC-SNa RCH OCH 2CH 2 CH CHOH CH CH 2 CH O 22NR 3Cl+23OH31.3.2聚合度变大的反应以交联反应为例。
PP共混改性综述
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述提交论文时间：2018年 12月5日目录第二章PP的共混改性 (4)1.改进PP耐低温冲击性 (4)1.1 PP／EPR、PP／EPDM (5)1.2 PP／SBS (5)1.3 PP／POE (6)1.4 PP／POE／PE (7)2.改进PP透明性 (9)2.1基体树脂的选用 (9)2.2成核剂的选用 (10)2.3成核剂用量的确定 (10)2.4其他助剂对透明性的影响 (11)2.5挤出工艺温度的影响 (11)2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP着色性 (12)3.1工艺路线确定 (12)3.2结果与讨论 (13)4. 改进PP亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP抗静电性 (15)5.1实验试剂 (16)5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3聚丙烯／聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP的共混改性聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP改性的主要方法有化学法（共聚、交联、接枝）和物理法（填充和共混）。
国外对接枝等化学改性法研究较多，而且总的来说，化学改性法难度大，对经济技术等要求较高，所生产的树脂牌号较少，满足不了工业上对材料的高抗冲需求，而共混法工艺简单，经济实用，有很好的发展前景。
高分子材料的合成与改性
高分子材料的合成与改性高分子材料在现代工业和科学中具有重要的地位，其广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维材料、涂料等领域。
高分子材料的性能往往直接关系到其合成方法和改性方式。
本文将介绍高分子材料的合成方法和改性技术，以及这些方法和技术在不同领域的应用。
一、高分子材料的合成方法高分子材料的合成方法主要包括聚合法、缩聚法和交联法。
聚合法是将单体分子通过化学反应逐一连接成长链高分子，常见的聚合方法有自由基聚合和阴离子聚合。
缩聚法是通过反应两种或多种具有活性基团的分子，使它们相互连接形成高分子，如酯交换反应和酰胺缩合反应。
交联法是在聚合体中引入交联剂，使其形成三维网络结构，从而增加材料的力学性能和热稳定性。
二、高分子材料的改性技术1. 添加剂改性添加剂改性是通过向高分子材料中添加适量的改性剂来改变其性能，常见的添加剂包括增塑剂、增韧剂、阻燃剂等。
增塑剂可以提高材料的柔软性和延展性，增韧剂可以增加材料的韧性和抗冲击性，阻燃剂可以提高材料的阻燃性能。
2. 聚合改性聚合改性是将具有特定功能基团的单体引入到高分子材料中，使其具有新的性能。
例如，引入亲水性基团可以提高材料的亲水性；引入功能性基团可以使材料具有生物活性等。
3. 化学修饰化学修饰是在高分子材料表面进行化学反应，改变其表面性质。
常见的化学修饰方法包括硫化、酸碱处理、活性基团的引入等。
化学修饰可以改善材料的粘接性能、耐热性和抗溶剂性。
4. 物理改性物理改性是通过对材料进行物理处理，改变其结构和性能。
常见的物理改性方法包括拉伸、压缩、注塑等。
物理改性可以改变材料的力学性能、热性能和透明性。
三、高分子材料的应用高分子材料具有广泛的应用前景，以下介绍其中几个典型应用领域：1. 塑料制品高分子材料在塑料制品中有着广泛的应用，如包装材料、电子产品外壳、汽车零部件等。
在塑料制品的生产中，通过改变高分子材料的合成方法和改性技术，可以实现塑料材料的力学性能、透明性、耐热性等方面的优化。
高分子改性材料
高分子改性材料高分子改性材料是指将高分子材料通过物理或化学方法与其他物质进行相互作用，使其性能发生明显改变的材料。
高分子改性材料在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
下面就高分子改性材料的种类、制备方法和应用领域进行详细介绍。
高分子改性材料主要有以下几类：共混物、复合材料、共聚物和交联物。
共混物是指将两种或多种高分子材料混合后形成的新材料，它们之间没有化学反应，只是物理上混合在一起。
复合材料是指在高分子基体中加入其他材料（如纤维、颗粒等），以增强材料的某些性能。
共聚物是指两种或多种单体在聚合过程中同时存在而共聚成的高分子材料。
交联物是指在高分子材料中引入交联结构，以提高材料的力学性能和热稳定性。
高分子改性材料的制备方法多种多样，包括物理法、化学法和辅助法。
物理法主要包括共混、溶胶凝胶、胶体稳定法等；化学法主要包括共聚、交联和化学修饰等；辅助法包括扩散法、溶胶浸渍法等。
制备方法的选择取决于所需改性效果和原材料特性。
高分子改性材料具有广泛的应用领域。
在材料工程领域，高分子改性材料可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐磨性，延长材料的使用寿命。
同时，高分子改性材料的改性效果还可以通过调控其结构和表面性质来调整材料的电学、光学和磁学性能，使其在电子器件、光学器件和传感器等领域得到应用。
在环境保护领域，高分子改性材料的改性效果可以使废弃物得到有效利用，减少环境污染。
在医学领域，高分子改性材料可以用于制备生物材料和医用材料，如人工关节、心脏支架等，在实现人工替代器官和组织工程方面发挥重要作用。
综上所述，高分子改性材料作为一种重要的材料类别，在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。
随着科技的快速发展，对高分子改性材料的需求也将不断增加，相信这将进一步推动高分子改性材料的发展和应用。
第七章--高分子材料的表面改性
● 这些高能粒子与聚合物表面作用，使聚合物表面产 生自由基和离子，在空气中氧的作用下，聚合物表面 可形成各种极性基团，因而改善了聚合物的粘接性和 润湿性。电晕处理可使薄膜的润湿性提高，对印刷油 墨的附着力显著改善。
● 表面化学组成：X射线光电子谱（XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy，ESCA, Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）；
● 表面处理效果：性能的改进（粘结强度，印刷性、染色性 等）
XPS简单介绍：
通过用X射线辐照样品，激发样品表面除H、He以 外所有元素中至少一个内能级的光电子发射，并对产生 的光电子能量进行分析，以研究样品表面的元素和含量。
7.3 化学改性
● 化学处理是使用化学试剂浸渍聚合物，使其表面发生化学的和物理的 变化。 7.3.1 含氟聚合物
含氟聚合物，具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气 的穿透性能，在化学、电子工业和医学方面有广泛应用。但含氟聚合物 的表面能很低，是润湿性最差粘结最难的聚合物，使其应用受到限制。 因此必须表面改性。 对含氟聚合物表面进行化学处理，广泛使用的是钠萘或钠氨溶液， 可提高其表面张力和可润湿性，改善其与其他材料的粘结性。
7.5.2 等离子体处理对聚合物表面的改性效果
（1）表面交联
CH2 CH 2 + He 2 ( CH 2 CH ) CH 2 CH + H .
+
高分子材料改性
1填充改性：在聚合物基体中或在聚合物加工成型过程中加入一系列在组成结构不同固体添加物。
2混杂增强：是一种以上不同品种的增强纤维或其他增强材料匹配在一起用于聚合物得到复合材料。
3纤维的临界长度lc：以基体包裹纤维的复合物在顺纤维轴上拉伸。
当从整体传到纤维上的应力刚能使纤维断裂时纤维的应有长度。
4 IPN：是两种或两种以上的共混聚合物，分子链相互贯穿并至少一种聚合物分子链以化学键的方式交联而形成的网络结构。
5高分子合金：在显微镜下观察可以聚合物共混物具有类似金属合金的相结构（即宏观不分离，微观非均相结构）称为高分子合金。
6相容性：指聚合物彼此互相容纳，形成宏观均匀材料的能力。
7纳米复合材料：指其中至少有一相物质是纳米级（1—100nm）范围内的多相复合材料。
8海-岛结构：是一种两相体系，且一项为连续相，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。
9等粘点：A组分与B组分熔体黏度相等的这一点，称为“等黏点”问答可能题1.熔融态化学反应类型及各自的影响因素？答：类型：交联反应、接枝反应、降解反应、官能团反应。
影响交联因素：1过氧化物的品种与用量2交联时间与温度3环境气氛4抗氧剂5酸性物质6填充剂7助交联剂影响接枝因素：1接枝单体的含量2引发剂3反应温度4反应时间5交联或降解的控制6共单体2填料的性质？答：（1）几何形态特征：球状（加工流动性）：玻璃微珠片状（刚性）：云母、滑石粉（2）粒径小，填充效果好（分散均匀）粒径表示方法：1.平均粒径（） 2.目数（每平方英寸筛网上的筛孔数） 3.比表面积（）（3）表面形态与性质：光滑（加工流动性）、粗糙（机械互锁、有大量微孔（有一定互锁作用）3.填料的分散混合过程？答：大致分四个过程。
<1>使聚合物添加剂粉碎。
将聚合物和填料加入到体系中，在外界作用下将大块聚合物和添加剂破碎成较小粒子。
<2>使添加剂渗入到聚合物中。
聚合物在剪切热和传导热作用下，降到黏流状时，使速度加快，较小粒子克服聚合物内聚力，渗入到聚合物中。
高分子改性材料
高分子改性材料
高分子改性材料是指将一种或多种高分子材料与其他物质进行物理或化学改性，以改善原材料的性能、功能和应用范围的材料。
高分子改性材料在工程领域、医学领域、环保领域等方面有着广泛的应用，对于提高材料的性能和功能起着至关重要的作用。
首先，高分子改性材料可以通过改善材料的力学性能来提高材料的强度和韧性。
例如，通过在高分子材料中添加纤维增强剂，可以显著提高材料的抗拉强度和耐冲击性能，使其在工程领域中得到更广泛的应用。
此外，还可以通过改变高分子材料的分子结构和分子量分布来调控材料的力学性能，从而满足不同领域对材料性能的需求。
其次，高分子改性材料可以通过改善材料的耐热性、耐腐蚀性和耐老化性来提
高材料的稳定性和耐用性。
例如，通过在高分子材料中引入稳定剂、抗氧化剂和光稳定剂，可以有效提高材料的耐候性和耐老化性，延长材料的使用寿命。
此外，还可以通过改变高分子材料的结晶形态和晶体结构来提高材料的耐热性和耐腐蚀性，使其在极端环境下仍能保持良好的性能。
另外，高分子改性材料还可以通过改善材料的表面性能来提高材料的附着性、
润湿性和耐磨性。
例如，通过在高分子材料表面引入亲水基团或疏水基团，可以显著改善材料的润湿性和界面相容性，提高材料的附着性和耐磨性，使其在涂料、粘接和润滑等方面得到更广泛的应用。
总的来说，高分子改性材料是一种重要的功能材料，通过改善材料的力学性能、稳定性和表面性能，可以满足不同领域对材料性能的需求，推动材料科学和工程技术的发展。
随着科学技术的不断进步，相信高分子改性材料将会在更多领域展现出其巨大的应用潜力。
高分子材料表面界面改性研究
高分子材料表面界面改性研究高分子材料是现代材料科学中的热门和重要研究领域之一，是指其分子量可在数十万到数百万之间的材料。
由于高分子材料的优良特性，其广泛应用于医药、食品、电子、建筑、汽车等方面。
但高分子材料表面的性质和特性限制了其应用的范围和效果。
因此，人们对高分子材料表面界面改性的研究日益引起了关注。
高分子材料的表面性质与其它材料不同。
它的表面能较低，比如对于聚合物材料，它的表面能通常只有25-40mJ/m2，比水和玻璃低得多。
这使得其表面易於被污染和附着不易去除的污垢，从而影响材料的物化状态。
通过改善材料表面的可湿性和润湿性，可以提高材料的性能和降低使用过程中的故障率。
高分子材料表面界面改性涉及很多方面。
其中一种方法是物理方法，如可高能离子轰击和激光辐照。
这些方法可提高表面能，增加表面活性，改变材料表面形貌以及介电性和机械性能。
另一种比较重要的方法是应用化学方法，包括化学沉积、电沉积、离子交换以及化学修饰等。
化学修饰是一种采用化学方法改变材料表面的化学性质的方法。
通过表面处理或修饰，可以形成新的化学键，改变其表面化学性质，从而实现高分子材料的表面性能的控制和调整。
这些表面修饰分为随机修饰和定向修饰两种。
随机修饰方法是改变表面化学性质的最基本方法之一。
他们通过改变材料表面的化学特性，来自地址材料的特殊要求。
通常采用的方法包括辐射接枝、等离子体聚合、交联及改性等技术，这些技术可形成随即的化学功能分子，本质上是将化学功能分子或聚合物链接到基体材料表面。
一种比较典型的随机修饰方法是离子交换。
离子交换材料（IEM）是具有正离子交换组分的高分子材料，其中的正离子置换了材料的原子基。
离子交换的机理是通过离子与基体中的离子进行交换，从而改变表面性质。
例如，切尔西蓝（chelseablue）离子能够与聚乙烯亚胺（PEI）的氮原子进行电荷转移，产生基础上的化学反应，并与PEI交换，从而改变了材料的表面性质。
定向修饰方法是一种更为高级的表面修饰方法，通过修饰材料表面的化学键制备定向功能材料。
高分子材料的结构设计与功能化改性研究与应用
高分子材料的结构设计与功能化改性研究与应用高分子材料是一类具有特殊结构和性质的材料，它们在各个领域中得到广泛应用。
为了满足不同需求，研究人员致力于对高分子材料的结构进行设计与功能化改性。
本文将探讨高分子材料结构设计的基本原理和功能化改性的方法，并举例说明其在实际应用中的价值与意义。
一、高分子材料结构设计原理高分子材料的结构设计是指通过合理选择和设计分子结构，以控制材料的物理、化学性质来满足特定应用需求的一种方法。
其中，分子量、分布、空间构型和化学结构等参数对于高分子材料具有重要影响。
例如，在聚合物材料中，线性链和交联网络是常见的结构形式。
通过调整这些结构参数，可以改变材料的力学性能、热稳定性和电气性能等。
在高分子材料的结构设计中，还应考虑分子内和分子间的相互作用。
分子内相互作用包括键键相互作用和键外相互作用，而分子间相互作用则涉及范德华力、静电作用和氢键等力。
调节这些相互作用能够有效改变高分子的结构和性能。
例如，通过引入交联剂，可以形成高分子材料的交联网络结构，从而提高其力学性能和热稳定性。
二、高分子材料功能化改性方法功能化改性是指通过引入功能性官能团或添加剂，改变高分子材料的特性和性能的方法。
下面介绍几种常见的功能化改性方法：1. 共聚改性：共聚改性是指通过共聚反应将多种单体引入到聚合物分子中，从而改变其性质。
通过合理选择共聚单体，可以使高分子材料具有不同的机械性能、热稳定性和光学性能等。
2. 接枝改性：接枝改性是将一个聚合物（被接枝物）接枝到另一个聚合物（基底物）上，形成接枝共聚物。
接枝共聚物不仅具有基底物的性质，还具有被接枝物的性质，从而实现对高分子材料性能的调控。
3. 添加剂改性：添加剂改性是通过向高分子材料中添加功能性添加剂，改变其性质和性能。
添加剂可以是光稳定剂、抗氧剂、增塑剂等，通过控制添加剂的种类和用量，可以调整高分子材料的耐候性、抗氧化性和柔性等。
三、高分子材料结构设计与功能化改性的应用高分子材料的结构设计与功能化改性在各个领域中具有重要应用价值。
高分子的合成和改性方法
高分子的合成和改性方法高分子是一种大分子化合物，由许多相同或不同的单体分子经过化学反应聚合而成。
它们主要是由碳、氢、氧、氮等元素组成的。
高分子材料具有多种性能，如可塑性，强度，耐热性，耐腐蚀性和十字链耐早期断裂等特性。
高分子合成和改性方法的发展是化学工业中的重要部分。
本文将介绍一些高分子的合成和改性方法。
一、高分子的合成方法1.自由基聚合法这是一种重要的合成方法，也是制备高分子的最常用的方法之一。
自由基聚合法有很多变化，但基本原理都是通过引发剂使单体产生自由基或离子，然后它们逐渐聚合起来，形成高分子链。
该方法可以用来制备具有不同性能和结构的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。
2.阴离子聚合法这种方法需要一种强碱性或强酸性催化剂，它们可以将单体分子中的阴离子引发出来，让它们逐步聚合。
该方法常用于制备聚氯乙烯、聚丙烯等。
3.阳离子聚合法这种方法也需要催化剂，但它们能够将单体中的阳离子引发出来，然后逐步聚合。
阳离子聚合法主要用于制备一些具有特殊性能的高分子。
4.环氧化合物开环聚合法这种方法要求单体具有环氧基团，环氧基团可以通过许多方法引发开环反应，然后两端的碳原子被连接起来形成高分子链。
环氧化合物开环聚合法主要用于制备聚醚和聚脲等。
二、高分子的改性方法高分子的改性方法可以改变它们的性质和用途。
以下是常见的高分子改性方法。
1.复合复合是一种将两种或两种以上材料组合在一起的方法，实现高分子材料的改性。
例如，复合聚合物可以通过混合两种不同种类的高聚物来制备，这样可以改变聚合物的特性，如耐磨性、耐火性等。
2.交联交联是将高分子链之间的架桥分子引入高分子中的化学方法，使高分子链相互交联，形成一种更加稳定的三维网络结构，从而改善其性能和性质。
交联改性法主要应用于改变高分子的强度、协调性等。
3.共混共混是指将两种或更多的高分子混合在一起，并通过一些物理或化学性质的变化来改善或改变物质的性质，例如分散性，热稳定性，防火性等。
高分子材料的界面改性及应用研究
高分子材料的界面改性及应用研究一、介绍高分子材料是一种重要的工程材料，在工业生产、医疗卫生、能源领域等方面都有广泛的应用。
然而，由于高分子材料表面的缺陷和自由基等缺陷，使其在使用过程中容易出现劣化、老化以及化学反应等问题。
所以界面改性技术的应用升级已变得越发重要。
二、高分子材料界面改性的方法界面改性技术是通过在高分子材料表面附加一种或多种化学物质的方式，改变高分子材料表面的化学和物理性质以及结构，从而达到优化物体性能的目的。
界面改性主要有以下几种方法：1.表面包覆法表面包覆法是在高分子粒子表面生成一层包裹。
主要应用于高分子材料的稳定性和物理力学性能的提高以及抗氧化性能的改善。
常见的包覆材料有硅酸盐、钛酸盐等。
2.气相沉积法气相沉积法是把目标材料的气体原子或分子通过蒸发、溅射等方式冲击到高分子材料表面上去。
它可用于制备高分子涂层、表面修饰。
3.表面活性改性法表面活性改性法是通过在高分子材料表面改变表面活性基团的方式，从而改变其物理和化学性质的方法。
常见的表面活性基团有羟基、胺基、羰基等。
4.离子注入法离子注入法是利用加速器将目标离子加速到高速度，在高分子材料表面形成一层薄层，从而实现界面改性的方法。
常见的离子有氮、氩等。
三、高分子材料界面改性的应用研究界面改性技术对高分子材料性质的改善，使其在各种领域得到广泛应用。
下面以几个示例介绍其应用研究：1.在医疗方面，通过界面改性技术，增加了不同颜色的荧光纳米包被物质的吸附能力，使比色比荧光更具选择性信号，有望在癌症早期筛查和诊断中得到广泛应用。
2.在电力行业，通过界面改性技术，制备出耐高温、防辐照的电线、电缆等，提升了电线电缆的使用寿命。
3.在机械工程方面，通过界面改性技术，可以制备出具有耐磨、耐冲击、抗静电等特性的高分子材料，从而提高机械设备的使用寿命和安全性。
四、结论高分子材料界面改性技术作为先进的表面改性技术，在材料科学与技术领域具有重要的应用前景。
高分子材料的改性与改性实验
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汇报人：
目录 /目录
01
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04
高分子材料改 性的实验流程
02
高分子材料改 性的重要性
05
高分子材料改 性实验的注意 事项
03
高分子材料改 性的方法
06
高分子材料改 性实验的应用 前景
实验材料：详细列出实验所需的材料和 设备
实验步骤：详细描述实验的操作步骤和 过程
实验分析：对实验结果进行分析和解释
实验结论：总结实验结果，提出结论和 建议
06
高分子材料改性实验的 应用前景
在工业生产中的应用
高分子材料改性实验在电子 工业中的应用
高分子材料改性实验在汽车 工业中的应用
高分子材料改性实验在建筑 材料工业中的应用
05
高分子材料改性实验的 注意事项
安全问题
实验过程中必须穿 戴防护设备，如手 套、口罩、护目镜 等
实验过程中应避免 接触高温、高压、 有毒有害物质
实验过程中应遵守 实验室安全规定， 如禁止吸烟、饮食 等
实验结束后应妥善 处理废弃物，避免 环境污染
实验设备与试剂管理
实验设备：选择合适的设备，如搅拌器、加热器等，确保实验顺利进行。 试剂管理：妥善保管各种试剂，避免污染和变质，确保实验结果的准确性。 实验环境：保持实验室清洁、通风，避免外界因素对实验结果的影响。 安全防护：遵守实验室安全规定，穿戴防护设备，确保实验人员的安全。
降低成本
改性可以使材料更加环保， 减少废弃物的产生，降低环 保成本
通过改性，可以提高材料的 性能，降低生产成本
改性可以使材料更加耐用， 减少维修和更换成本
高分子改性材料
高分子改性材料
高分子改性材料是一种通过在高分子材料中引入其他成分或者改变高分子结构，从而改善材料性能的方法。
高分子改性材料在工业生产和科研领域有着广泛的应用，可以大大提高材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等方面的性能。
一种常见的高分子改性方法是在高分子材料中引入填料。
填料可以是无机物质，也可以是其他高分子材料。
通过添加填料，可以改善高分子材料的强度、硬度、耐磨性等性能。
例如，在聚乙烯中添加玻璃纤维可以大大提高其强度和刚度，使其成为一种优秀的结构材料。
另一种常见的高分子改性方法是共混改性。
共混改性是将两种或多种高分子材
料混合在一起，形成新的共混体系。
通过共混改性，可以将各种高分子材料的优点结合起来，形成具有多种性能的新材料。
例如，聚丙烯和聚乙烯可以通过共混改性形成具有优异力学性能和耐热性的新材料。
此外，化学改性也是一种常用的高分子改性方法。
通过在高分子材料中引入化
学交联剂或者进行化学反应，可以改善材料的热稳定性、耐老化性、耐腐蚀性等性能。
例如，聚氯乙烯可以通过引入交联剂形成交联聚氯乙烯，从而提高其耐热性和耐老化性。
总的来说，高分子改性材料是一种通过改变高分子材料结构或者引入其他成分
来改善材料性能的方法。
通过填料、共混和化学改性等方法，可以获得具有优异性能的新材料，为工业生产和科研领域提供了丰富的选择。
高分子改性材料的研究和应用前景广阔，将在未来发挥越来越重要的作用。
高分子材料改性
高分子材料改性高分子材料是一类具有高分子量、由重复单元组成的大分子化合物。
由于其独特的物理和化学性质，高分子材料在各个领域都有着广泛的应用。
然而，传统的高分子材料在某些方面可能存在着一些不足，比如耐热性、耐候性、机械性能等方面。
因此，为了满足不同领域对高分子材料性能的需求，高分子材料改性成为了一个研究热点。
高分子材料改性是指通过在高分子材料中引入其他物质或改变其结构，来改善其性能的方法。
常见的高分子材料改性方法包括添加填料、引入共混物、化学交联等。
这些方法可以有效地改善高分子材料的力学性能、耐热性、耐候性等方面的性能。
其中，添加填料是一种常见的高分子材料改性方法。
通过向高分子材料中添加纳米级或微米级的填料，如纳米粒子、纤维素、碳纳米管等，可以显著改善高分子材料的性能。
例如，添加纳米粒子可以提高高分子材料的强度和硬度，改善其耐磨性和耐热性；添加纤维素可以提高高分子材料的拉伸强度和模量，改善其耐候性和耐化学腐蚀性能；添加碳纳米管可以提高高分子材料的导热性和导电性，拓展其应用领域。
另外，引入共混物也是一种常见的高分子材料改性方法。
通过将两种或多种高分子材料混合在一起，可以获得具有综合性能的共混物。
这种方法可以充分发挥各种高分子材料的优点，弥补各自的不足，从而获得性能更优异的材料。
例如，将耐热性好的高分子材料与耐磨性好的高分子材料共混，可以获得既具有良好耐热性又具有良好耐磨性的材料。
此外，化学交联也是一种常见的高分子材料改性方法。
通过在高分子材料中引入交联剂，可以形成三维网络结构，从而提高高分子材料的热稳定性、耐老化性和机械性能。
这种方法在橡胶、塑料等领域有着广泛的应用。
总的来说，高分子材料改性是一种有效的提高高分子材料性能的方法。
通过添加填料、引入共混物、化学交联等方法，可以改善高分子材料的力学性能、耐热性、耐候性等方面的性能，从而满足不同领域对高分子材料性能的需求。
随着材料科学的不断发展，相信高分子材料改性技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
高分子材料改性.doc
第1，2章热塑性：热塑性塑料受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。
再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性，它的加工过程基本是物理变化。
大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。
在一定温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的性能，线形或支链型聚合物具有这种性能。
一般的聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都是热塑性。
热固性：热固性塑料受热熔化成型的同时发生化学的交联反应，将线形的分子交联形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。
常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。
通用塑料：产量大、用途广、占塑料应用量的80%以上。
使用温度在100℃以下，价格低，性能一般，主要用于非结构材料和生活用品上。
通用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等。
通用工程塑料：具有较好的力学性能，使用温度在100~150℃，可作为结构材料。
通用工程塑料主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯等。
特种工程塑料：力学性能更好，使用温度在150℃以上，主要用于要求质量轻、力学性能高能代替金属材料的航空、航天等领域中。
特种工程塑料主要有聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟塑料等。
改性主要方法：共混改性、化学改性、填充与纤维增强改性、表面改性、共挤出复合改性。
高分子材料发展趋势： 1. 通用高分子材料的高性能化、高功能化和低成本化 2. 功能高分子材料、特种高分子材料与工程塑料发展迅速3. 与能源、环境相关的有机高分子材料的协调发展越来越受到重视4. 高分子材料加工领域的研究不断拓展并深化5. 高分子材料科学与其他学科的交叉不断加强。
天然高分子的利用与加工、天然高分子的改性和合成、高分子的工业生产。
生物化；开发天然高分子的潜在资源化；绿色化。
第3章配方的计量方法：1、单因素变量配方设计方法。
高分子材料改性综述
高分子材料改性综述在当今的社会中, 材料是人类赖以生存和发展的重要物质, 是现代工业和高科技发展的基础和关键。
由于材料单体的种类有限, 而且材料单体的单一的某的些性能比较差, 不符合人们所求, 所以要对其材料经行改性。
所谓的改性是通过物理, 机械和化学等作用使搞分子材料原有的性能得到改善。
高分子材料的改性即可能是物理变化也可能是化学变化在终多的改性方法中, 共混改性是最简单的也是最直接的方法。
他可以在各种加工设备中完成, 通过共混改性可以使高分子材料得到比较好的性能上的提升。
并且是现在应用最广的改性方法之一。
化学改性可以赋予高分子材料更好的物理化学和力学性能, 现在常用的有无轨共聚, 交替共聚, 嵌段共聚, 接枝共聚, 交联和互穿聚合物网络等技术, 化学改性能得更高的性能比物理改性, 但化学改性比物理改性的成本一般会更高, 而且工艺过程更复杂, 设备的要求更高。
还有填充与纤维增强改性, 表面改性, 共挤出复合改性, 对于公挤出复合改性一般用于管材等应用会比较多一高分子的共混改性高分子共混改性的目的和作用有: 1可以从各高分子组分的性能中取长补短, 获得更优越的性能的材料, 2还可以改善其高分子的加工性能。
3或者还可以制备新型的高分子材料, 聚烯烃与壳聚糖共混可以获得抗菌功能的材料。
4还可以使一些材料原本比较贵, 通过改性在不降低其原有的材料性能上可以使材料的成本更低。
在高分子的改性中遇到的一个难题就是两种或者多种不同的材料共混时他们的相容性, , 两种高分子能否相容就取决他们共混工程的自由能的变化, △Gm=△Hm-T△Sm≤0由于高分子的相对分子质量很大, 共混的过程熵变化很小, 如果高分子之间不存在特殊的相互作用, 共混过程通常是吸热过程, 也就是△Hm＞0,因此绝大多的高分子共混时不能达到分子水平的共混,因此要他们自由相容是很困难的,这样我们就要借助其他方法来使他们相容,如增容剂.增溶剂是能使不相容的两种高分子结合在一起,从而形成稳定的共混物.增容剂大体可以分为反应型和非反应型的.反应型指共混时伴随化学反应与共混组分生成化学键,而非反应型只是起到乳化剂的分散作用,可以降低其相界面的张力,从而达到增容的目的.非反应型的有A-X-B,A-C.D-B.C-D等其中A-X-B具有A,B两种链段的嵌物, A-X-B型可以对多种共聚物增容.对于非反应型的增容剂: 1嵌段共聚物比接枝共聚物更有效2,二嵌段共聚物优于三段的.3接枝共聚物增容效果优于星型和三嵌段.4当共聚物的链段的相对分子质量大于或等于其均聚物的相对分子质量,效果比较好,反应型增容剂,有高分子和低分子两种,对于所有的低分子都是反应型,而高分子有反应型和非反应型增容剂.反应型增容剂主要是有一些可以与共混组分反应的官能团的共聚物,他们适合相容性差的又带有反应官能团的高分子之间的增容.反应增容剂对于他们参加反应的类型不同可以分为, 1反应性曾容剂与共混高分子组分反应而增容, 2使共混高分子先有官能团在凭借他们相互反应而增容。
高分子材料的表面改性技术
高分子材料的表面改性技术高分子材料作为一类具有广泛应用价值的材料，拥有诸如重量轻、力学性能好、绝缘性能好等特点，广泛应用于电子、医疗、航空、汽车、建筑等领域。
然而，高分子材料本身也存在众所周知的问题，如容易老化、耐磨性能差等。
为了提高高分子材料的使用寿命及性能，表面改性技术应运而生。
一、表面改性技术简介表面改性技术是对材料表面进行物理、化学或生物改性，从而改变材料表面性质（如亲/疏水性、化学稳定性等），实现对材料性能的优化。
在高分子材料领域中，表面改性技术是一种有效的方法，可以改变高分子材料表面的化学、物理结构，提高高分子材料的性能。
二、表面改性技术的分类表面改性技术主要分为物理方法和化学方法两大类。
1.物理方法物理方法是利用外力来改变高分子材料表面性质的方法，包括光刻、电解、喷砂、电子束等。
其中，电子束法是一种常用的表面改性技术，它通过利用高能电子束照射高分子材料表面，使其表面产生化学和物理结构改变，改变表面性质，提高材料耐用性。
2.化学方法化学方法是指利用化学试剂对高分子材料表面进行改性的方法，包括化学清洗、化学修饰、浸渍基质改性、表面接枝等技术。
其中化学清洗是一种温和的表面改性技术，可以去除表面污染物、氧化皮层等物质，减少材料表面的异物，提高高分子材料的表面性质。
三、表面改性技术的应用表面改性技术的应用非常广泛，包括材料的吸附、催化、传感、分离等领域。
在高分子材料中，表面改性技术的应用同样非常重要。
例如，在高分子材料的表面上接枝特定的功能基团或者粘结一定的物质，从而改变其表面性质，提高其化学、力学等性能。
这些表面修饰后的高分子材料可以被应用于传感器、生物医学材料、纳米材料等多个领域。
四、表面改性技术的挑战与发展虽然表面改性技术在高分子材料领域中取得了许多重要进展，但是仍然存在一些挑战。
例如，现有的表面改性技术仍然存在一定的局限性，无法实现对高分子材料表面性质的精确调控。
此外，当前表面改性技术的成本较高，需要使用一定的化学试剂和条件，同时也存在环境问题。
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2.填充改性与纤维增强复合材料
在聚合物的加工成型过程中，在多数情 况下，是可以加入数量多少不等的填充剂 的。这些填充剂大多是无机物的粉末。人们 在聚合物中添加填充剂有时只是为了降低成
本。但也有很多时候是为了改善聚合物的性 能，这就是填充改性。由于填充剂大多是无
机物，所以填充改性涉及到有机高分子材料 与无机物在性能上的差异与互补，这就为填
充改性提供了宽广的研究空间和应用领域。
在填充改性体系中，炭黑对橡胶的补强 是最为卓越的范例。正是这一补强体系，促
进了橡胶工业的发展。在塑料领域，填充改 性不仅可以改善性能，而且在降低成本方面
发挥了重要作用。
纤维增强复合材料更是一代性能卓越的 材料，其突出的“轻质高强”的特色，使其 获得了广泛的应用。
第一个实现工业化生产的共混物是1942 年投产的 聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。1948年，高抗冲 聚苯乙烯研制成功，同年，ABS也问世。迄今， ABS已成为应用最广泛的高分子材料之一。
1960年，聚苯醚与聚苯乙烯的共混体系研制成功。 这种共混物现已成为重要的工程材料。
1964年，四氧化锇染色法问世，应 Nhomakorabea于电 镜观测，使人们能够从微观上研究聚合物两 相形态，成为聚合物改性研究中的重要里程 碑.
互穿聚合物网络可以看作是一种用化学方法 完成的共混。在IPN中，两种聚合物相互贯 穿，形成两相连续的网络结构。
相互贯穿聚合物的应用目前尚不普遍，但发 展前景仍不可估量。
4.表面改性
材料的表面特性是材料最重要的特性之一。随着高 分子材料工业的发展，对高分子材料不仅要求其内 在性能要好，而且对表面性能的要求也越来越高。 诸如印刷、粘合、涂装、染色、电镀、防雾，都要 求高分子材料有适当的表面性能。
1.共混改性
高分子共混改性的产生与发展，与冶金 工业的发展颇有相似之处。在冶金工业发 展的初期，人们致力于去发现新的金属。然 而，人们发现，地球上能够大量开采且有利 用价值的金属品种只有很少的几种。于是， 人们转而采用了合金的方法，获得了多种多 样性能各异的金属材料。
聚合物共混的定义
聚合物共混的本意是指两种或两种以上聚合物 经混合制成宏观均匀的材料的过程。在聚合物共混 发展的过程中，其内容又被不断拓宽。广义的共混 包括物理共混、化学共混和物理／化学共混。其中， 物理共混就是通常意义上的混合，也可以说就是聚 合物共混的本意。化学共混如聚合物互穿网络 （IPN），则应属于化学改性研究的范畴。物理／ 化学共混则是在物理共混的过程中发生某些化学反 应，一般也在共混改性领域中加以研究。
将不同性能的聚合物共混，可以大幅度地提高
聚合物的性能。聚合物的增韧改性，就是共混改性 的一个颇为成功的范例。诸多具有卓越韧性的材料 通过共混改性的方式被制造出来，并获得了广泛的 应用。聚合物共混还可以使共混组分在性能上实现 互补，开发出综合性能优越的材料。对于某些高聚 物性能上的不足，譬如耐高温聚合物加工流动性差， 也可以通过共混加以改善。将价格昂贵的聚合物与 价格低廉的聚合物共混，若能不降低或只是少量降 低前者的性能，则可成为降低成本的极好的途径。
3.化学改性
化学改性包括嵌段和接枝共聚、交联、互穿 聚合物网络等，是一个门类繁多的博大体系。
嵌段和接枝共聚的方法在聚合物改性中应用 颇广。嵌段共聚物的成功范例之一是热塑性 弹性体，它使人们获得了既能像塑料一样加 工成型又具有橡胶般弹性的新型材料。
接枝共聚产物中，应用最为普及的当属 ABS ，这一材料优异的性能和相对低廉的 价格，使它在诸多领域广为应用。
1965年，热塑性弹性体问世。
1975年，Du Pont公司开发了超韧尼龙， 冲击强度比尼龙有了大幅度提高。这种超韧 尼龙是聚酰胺与聚烯烃或橡胶的共混物。
在理论方面，聚合物改性理论也在不断发展。 以塑料增韧理论为例，20世纪年70代以前， 增韧机理研究偏重于橡胶增韧脆性塑料的研 究。
80年代以来，则对韧性聚合物基体进行了 研究.
高分子材料原理与实践
辛志荣
参考书
《高分子材料改性技术》，王琛等，中国纺 织出版社；
《聚合物改性》，王国全等，中国轻工业出 版社；
《聚合物共混改性》，吴培熙等，中国轻工 业出版社。
《聚合物共混物：组成与性能》，殷敬华等 译，科学出版社。
第一章 绪论
一、聚合物改性发展简况
世界上最早的共混高分子材料制成于1912年；最 早的接枝共聚物制成于1933年；最早的互穿网络 聚合物制成于1942年；最早的的嵌段聚合物制成 于1952年。
三、聚合物改性的主要方法
诸如此类的问题，都要求对聚合物进行改 性。可以说，聚合物科学与工程学就是在不 断对聚合物进行改性中发展起来的。聚合物 改性使聚合物材料的性能大幅度提高，或者 被赋予新的功能，进一步拓宽了高分子聚合 物的应用领域，大大提高了高聚物的工业应 用价值。 高分子材料的改性方法多种多样，总体 上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、 化学改性、表面改性几大类。
由此，表面改性方法就逐步发展和完善起来。时至 今日，表面改性已成为包括化学、电学、光学、热 学和力学等诸多性能，涵盖诸多学科的研究领域， 成为聚合物改性中不可或缺的一个组成部分。
进入90年代，非弹性体增韧机理的研究又开 展起来。
新材料的不断出现，也为聚合物改性开辟了 新的研究课题。在填充改性方面，纳米粒子 的开发，使塑料的增韧改性有了新的途径。 碳纤维、芳纶纤维等新型纤维，则使复合材 料研究提高到新的水平和档次。
可以预见，在今后，聚合物改性仍将是高分 子材料科学与工程最活跃的领域之一。
二、聚合物改性的重要性
聚合物作为20 世纪发展起来的材料，因其优越的综 合性能，相对较为简便的成型工艺，以及极为广泛的 应用领域，而获得了迅猛的发展。
然而，高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料 为例，有许多塑料品种性脆而不耐冲击，有些耐热性 差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚 合物，又因为加工流动性差而难以成型。再以橡胶为 例，提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是 人们关注的问题，而且，传统橡胶的硫化工艺也已制 约了其发展。