聚合物改性实例
聚苯醚的改性范文
聚苯醚的改性范文聚苯醚（Polyphenylene Ether，PPE）是一种具有优异绝缘性能、高温稳定性、机械强度和尺寸稳定性的高分子材料。
然而，聚苯醚在一些方面存在一些不足，例如低冲击强度、低耐磨性以及一些成型性能有待改善。
为了克服这些缺点，一些聚苯醚的改性方法被广泛研究和应用。
一、物理改性的方法：1.填充改性：向聚苯醚中添加填料，如玻璃纤维、石墨、炭黑等，来提高其力学性能，例如冲击强度和弯曲强度。
填料可以增加材料的强度和刚度，并提高低温性能，但可能会降低存储稳定性。
2.合金改性：将聚苯醚与其他高分子材料进行共混，以改善聚苯醚的成型性能和机械性能。
例如，聚苯醚可以与聚碳酸酯（PC）、聚苯硫醚（PPS）等共混，以获得更好的性能和热稳定性。
3.压缩改性：将液态单体通过压缩成型的方法渗透到聚苯醚的孔隙中，以提高其冲击强度和抗磨性。
这种方法可以改变聚苯醚的孔隙结构，并提供更好的力学性能。
二、化学改性的方法：1.接枝改性：通过在聚苯醚分子链上引入可接受配体的官能团，如氨基、羟基等，使聚苯醚与其他高分子材料或添加剂发生化学反应，从而改善聚苯醚的性能。
例如，将聚苯醚与聚苯乙烯形成接枝共聚物，以提高聚苯醚的力学性能和成型性能。
2.稳定剂改性：向聚苯醚中添加稳定剂，如抗氧剂、光稳定剂等，以提高聚苯醚的热稳定性和耐候性。
3.交联改性：通过引入交联剂，如过氧化物、有机硅化合物等，使聚苯醚发生交联反应，以提高其机械性能和热稳定性。
在聚苯醚的改性过程中，需要综合考虑材料性能的提升、成本的可接受性以及工艺的可行性。
这些改性方法可以单独应用，也可以结合使用，以获得最佳的性能和成本效益。
此外，随着科学技术的不断发展，新的改性方法也在不断涌现。
通过不断的研究和创新，聚苯醚的性能和应用领域将不断扩展和拓宽。
聚合物材料的表面改性技术及应用
聚合物材料的表面改性技术及应用引言：聚合物材料在现代工业中起着重要的作用，然而，由于其表面性质的限制，其应用受到了一定程度的限制。
为了克服这一问题，科学家们开发了各种表面改性技术，使聚合物材料具有更广泛的应用领域。
本文将介绍一些常见的聚合物材料表面改性技术及其应用。
一、化学改性技术化学改性技术是通过在聚合物材料表面引入新的化学官能团，改变其表面性质的方法。
其中，最常用的方法是表面接枝聚合。
通过在聚合物表面引入具有特定官能团的单体，然后进行接枝聚合反应，可以改变聚合物表面的化学性质。
这种方法可以使聚合物表面具有更好的亲水性、抗菌性等特性，从而扩展其应用领域。
例如，将聚合物表面接枝亲水性单体，可以制备具有良好润湿性的聚合物薄膜，用于医疗器械、食品包装等领域。
二、物理改性技术物理改性技术是通过物理方法改变聚合物材料表面的性质。
其中，最常用的方法是表面涂覆。
通过在聚合物表面涂覆一层具有特定性质的材料，可以改变其表面的光学、电学、热学等性质。
例如，将聚合物表面涂覆一层导电性材料，可以制备具有导电性能的聚合物薄膜，用于电子器件等领域。
此外，还可以利用等离子体处理、激光照射等方法对聚合物表面进行改性，以提高其光学、机械性能等。
三、纳米改性技术纳米改性技术是利用纳米材料对聚合物表面进行改性的方法。
纳米材料具有较大的比表面积和独特的物理、化学性质，可以在聚合物表面形成纳米尺度的结构，从而改变其性质。
例如，将纳米颗粒添加到聚合物中，可以增强其力学性能和耐磨性。
此外，还可以利用纳米粒子自组装技术制备具有特定结构和功能的聚合物薄膜，用于传感器、光学器件等领域。
四、应用前景聚合物材料的表面改性技术为其应用领域的拓展提供了新的可能。
通过改变聚合物材料的表面性质，可以使其具有更好的耐磨性、抗菌性、润湿性等特性，从而适用于更广泛的领域。
例如，在医疗器械领域，利用聚合物材料的表面改性技术可以制备具有抗菌性能的医疗器械，从而降低感染风险。
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。
聚苯硫醚的改性
聚苯硫醚的改性聚苯硫醚，英文名称：Polyphenylene sulfide，简称PPS.聚苯硫醚是一种线型高分子量的聚合物，其综合性能十分优越，是特种工程塑料的第一大品种，被称为第六大工程塑料，也是“八大”宇航材料之一，是传统产业更新时代和高、精、尖技术发展不可缺少的新材料之一。
PPS的结构单元简单，刚性的单体使其材料在高温下具有很好的强度、刚度保留率，有着较强的结晶趋势和较大的结晶度。
但主链上大量的苯环，加之结晶度很高，造成材料断裂伸长率低，韧性、抗冲击性也较差，一定程度上限制了它的应用。
因此，对PPS的改性研究非常重要。
图1 聚合物改性方法示意图1 聚苯硫醚的结构改性聚合物的结构改性方法包括共聚、接枝、结构替换。
PPS的结构改性主要途径是在主链和苯环上引入某些集团来改变其性质，从而提高其使用性能。
目前PPS结构改性的主要产品有聚苯硫醚酮【Poly（phenylene sulfide ketone），PPSK】 ,聚苯硫醚砜【Poly(Phenyene sulnde sulfone)， PPSS】、聚苯硫醚酞胺【 PPSA】、聚苯腈硫醚( PPCS)。
SCOnSO On（1）PPSK (2) PPSSSCNHOnnSCN(3) PPSA (4) PPCS图2 聚芳族硫醚化学结构式PPSK 是近几年才迅速发展起来的含硫芳香族化合物，它保留了PPS 的一些优良性质，如耐化学腐蚀性、稳定性、耐辐射性、绝缘性等，而且耐高温性得到了显著提高，熔点可达340℃。
但另一方面，热变形温度的提高也对其加工设备的要求提高了很多，这是不好的一面。
聚苯硫醚砜 ( PPSS) 作为 PPS 的结构改性材料，是一种玻璃化转变温度很高 ( Tg= 215 ℃ ) 的非结晶性聚合物，具备了聚苯硫醚的一些优异性能，如优良的力学、电学性能、尺寸稳定性以及耐化学腐蚀性、耐辐射、阻燃性等,同时在分子链中引入了强极性的砜基同时也是一种抗冲击、抗弯曲性能优异的韧性材料。
丙烯酸乳液聚合的一些改性
丙烯酸乳液聚合的一些改性室温交联丙烯酸乳液的制备和性能研究摘要：本文介绍丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、交联功能单体NHAM、软硬单体配比的改变或增加对苯丙乳液的性能影响。
0 引言苯丙乳液由于具有良好的耐候性、耐碱性和耐水性等优点，在涂料等行业中得到了广泛的应用。
但其涂膜的光泽、耐溶剂性和耐污染性较差，硬度和抗张强度等力学性能也相对不足，限制了它的应用领域。
但丙烯酸树脂价格低, 性能价格比较高, 还有发展的优势。
为此, 人们采用接技、共聚、交联、核壳聚合等方法对其进行改性。
1 丙烯酸的影响少量含有羧基、羟基等官能单体的引入，对苯丙乳液殷其膜性能将产生较大的影响。
随着丙烯酸用量的增加，凝聚率降低，表明丙烯酸在聚合过程中起到稳定乳胶粒子的作用。
但是聚合物胶膜吸水性随着丙烯酸用量增加而增大，耐水性下降，因此，丙烯酸加进的量要控制在一定范围。
2 双丙酮丙烯酰胺的影响双丙酮丙烯酰胺( DAAM) 作为官能单体, 合成了一种含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 以肼作为交联剂, 制备了一种交联型丙烯酸酯乳液, 使涂膜的耐水、耐溶剂性及膜的强度都得到了极大的提高。
双丙酮丙烯酰胺是一种含酮羰基的乙烯基单体, 很容易与其它乙烯基单体共聚, 得到含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 该乳液中加入肼后, 由于酮羰基与肼容易发生脱水反应, 因而在成膜过程中聚合物发生交联。
其用量决定了涂膜的交联密度和性能, 加人D A A M 可明显改善涂膜的光泽度、耐溶剂性(交联度提高意味着涂膜耐甲苯等溶剂的性能提高)、耐水性和硬度(玻璃化温度提高), 在用量为总单体质量的2. 2 % 一6.5 % 的范围内。
随着D A A M 用量增加。
涂膜的耐溶剂性、耐水性和玻璃化温度提高, 但光泽度变化不大。
当D A A M 用量约为总单体质量的6. 5 %时, 涂膜的性能最好。
3 交联功能单体NHAM的影响自交联功能单体NHAM含量对乳液粘度的具有影响，随着NHAM的增加，乳液的粘度开始上升，上升到一个峰值后开始下降。
请列举一种改性方法
请列举一种改性方法改性是指通过对物质进行化学、物理和生物性质的改变，从而改变其原有性质和用途的技术过程。
改性方法在现代科技中广泛应用于材料、化工、生物等领域，以满足不同的性能和应用需求。
下面将列举一种改性方法——聚合物改性，并详细介绍其原理、应用和影响。
聚合物改性是指通过对聚合物进行改变，以改善其性能、调整其特性或增加新功能的方法。
聚合物是由重复单体基元组成的大分子化合物，其特点是具有高分子量、可塑性、可加工性、化学稳定性等。
在实际应用中，常常需要对聚合物进行改性以满足特定性能的要求。
聚合物改性的方法多种多样，主要包括物理改性、化学改性和生物改性等。
物理改性是将一些物理方法应用于聚合物材料中，从而改变聚合物的性能。
物理改性的方法有增塑、填料增强、纤维增强、自由基辐照、电子束辐照等。
通过这些方法，可以改变聚合物的硬度、韧性、刚度、耐热性、耐腐蚀性等。
化学改性是通过引入一些化学改性剂或在聚合物中引入新的官能团，从而改变聚合物的化学性质和结构。
常用的化学改性方法包括接枝共聚、交联改性、接枝共混、对接枝等。
通过这些方法，可以改变聚合物的熔点、玻璃化转变温度、抗氧化性能、降解性能、电子输运性能等。
生物改性是利用生物材料对聚合物进行改性，从而改变聚合物的特性和用途。
常见的生物改性方法包括生物降解性改性、生物医用改性、抗菌改性等。
生物改性能够赋予聚合物生物相容性、药物缓释性、组织工程性和抗菌性等新功能，扩展了聚合物的应用领域和用途。
聚合物改性的应用范围广泛，涉及到材料、化工、生物、医药、电子等领域。
在材料领域中，通过对聚合物的改性，可以制备出具有特定性能和用途的材料，如聚酰胺纤维、聚醚酮薄膜、聚二甲基硅氧烷弹性体等。
在化工领域中，聚合物改性可以用于生产高效的催化剂、吸附剂、离子交换树脂等。
在生物和医药领域中，聚合物改性可以制备出生物可降解的骨科材料、缓释药物载体、人工器官等。
在电子领域中，聚合物改性可以制备出具有导电性、光学性、磁性等特殊功能的聚合物材料。
聚合物改性3(共混)PPT课件
开平方 .
E 1/2 V
精选PPT课件
26
由Scott方程可得
H M /V 1 2 (12 )2
δ1、δ2越接近，差值越小，越容易相容。
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各种常用高分子材料的的溶度参数如下：
聚合物 σ（J.cm-3)1/2 聚合物 σ（J.cm-3)1/2
测相图可采用光散射法和浊点法。 光散射法要求聚合物组分间有较大的折射率差，同时分
相的粒子应足够大。 浊点法较简便，稳定的均相体系是透明的，非均相共混
物一般都是混浊的。（除非两聚合物的折射率相同）。
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改变共混物的组成，可得到一系列浊点，连接起来即为浊点相图。
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25
4.相容性的预测及测定方法 虽然XAB可预测相容性，但实测困难，用
当XAB=0.01时， △Gm 在整个组成范围内都
小于零，曲线1呈现一极小值。体系在整个组 成范围内都是均一的相；
当XAB=0.05时， △Gm 在整个组成范围内都
大于零，曲线3呈现一极大值。体系在整个组 成范围内都高于纯组成A或组成B的自由能，体 系不稳定，必然发生相分离；
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当XAB=0.03时， 虽然△Gm 在整个组成范围
表现出最低临界相容温度（LCST）行为。低于此温 度，共混体系完全相容，高于此温度，为部分相容， 在一定范围内产生相分离。较多体系是这类。如 PMMA/SAN
精选PPT课件
22
均相区 两相区
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同时具有UCST和LCST。 UCST和LCST会相互交叠，形成封闭的两相区。 表现出多重UCST和LCST的行为
聚合物改性-共混改性
2
则IPNs两相结构的相畴越小。
3
3. 两相交错或互锁结构 这类形态结构有时也称为两相共 连续结构，包括层状结构和互锁 结构
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
嵌段共聚物产生旋节相分离以及
当两嵌段组分含量相接近时常常
丁二烯含量为60%的SBS三嵌段共聚 物的形态结构。黑色部分为丁二烯
改性目标：提高抗冲性能。耐热性、耐环境应力 开裂性和阻燃性，同时保持其透明性、耐候性和
3 8
结晶/非晶聚合物共混体系 (如PCL/PVC，PVDF/PMMA等)
结晶/非晶聚合物共混物的形态结构示意图
(1)晶粒分散在非晶区中；(2)球晶分散在非晶区中；(3)非晶态
3 9
分散在球晶中；(4)非晶态聚集成较大的相区分散在球晶中
以上四类结晶结构不能充分代表晶态/非晶态聚合 物共混物形态的全貌，还应增加如下4种：
பைடு நூலகம்
温度
相容性
Rubber toughened PLA
31
界面张力
32
PLLA/Soybean oil
粘度比 差别太大
加入 相容剂 降低界面张力
33
PLLA/Polysoybean oil
降低粘度比 降低界面张力 调节交联度
34
Functional PLLA/Soybean oil
降低界面张力
解决了机械共混因橡胶加入量过多而导致共混体系的强度
和模量降低过多，丧失刚性
4 4
典型代表是接枝共聚生产的HIPS和ABS
聚苯乙烯系列聚合物的共混改性
PS特点：具有出色的电绝缘性、透明性、着色性、 加工流动性，良好的耐水性、耐光性、无毒、耐 化学腐蚀、较好的刚性、一定的力学强度
聚合物表面改性
聚合物表面改性聚合物表面改性根据方法可以分为以下几种：化学改性、光化学改性、表面改性剂改性、力化学处理、火焰处理与热处理、偶联剂改性、辐照与等离子体表面改性。
一、化学改性化学改性是通过化学手段对聚合物表面进行改性处理，其具体方法包括化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝等。
1.1化学氧化法是通过氧化反应改变聚合物表面活性，例如聚乙烯这种材料的表面能很低，用氧化剂处理聚乙烯，使其表面粗糙并氧化生成极性基团，从而使其表面能增高；在室温下将聚乙烯在标准铬酸洗液中浸泡1-1.5h，66-71℃条件下浸泡1-5min，80-85℃处理几秒钟，也可以达到同样效果；通过臭氧氧化处理可有效地改善聚丙烯表面的亲水性，处理前的表面接触角为97°，臭氧氧化处理后，表面接触角将达到67°。
1.2化学浸蚀法是用溶剂清洗可除去聚烯烃表面的弱边界层，例如通过用脱脂棉蘸取有机溶剂，反复擦拭聚合物表面多次等1.3聚合物表面接枝，是通过在表面生长出一层新的有特殊性能的接枝聚合物层，从而达到显著的表面改性效果。
二、光化学改性光化学改性主要包括光照射反应、光接枝反应。
2.1光照射反应是利用可见光或紫外光直接照射聚合物表面引起化学反应，如链裂解、交联和氧化等，从而提高了表面张力。
如用波长184nm的紫外线在大气中照射聚乙烯能使表面发生交联，粘接的搭接剪切强度提高到15.4Mpa。
2.2光接枝反应就是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝反应，该技术尤其适用于聚合物的表面改性，这是因为紫外线能量低，条件温和，只是在聚合物表面引发接枝聚合反应，很难影响到聚合物本体。
例如对于一些含光敏基(如羰基)，特别是侧链含光敏基的聚合物，当紫外线光照射其表面时，会发生反应，产生表面自由基。
三、表面改性剂改性采用将聚合物表面改性剂与聚合物共混的方式是一种简单的改性办法，它只需要在成型加工前将改性剂混到聚合物中，加工成型后，改性剂分子迁移到聚合物材料的表面，从而达到改善聚合物表面性能的目的。
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。
聚合物改性论文
聚乳酸的改性及应用进展摘要：综述了近几年聚乳酸生物降解材料的改性进展。
改性方法分为化学改性和物理改性。
化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,主要是通过改变聚合物大分子或表面结构改善其脆性、疏水性及降解速率等; 物理改性主要是通过共混、增塑及纤维复合等方法实现对聚乳酸的改性。
关键词：聚乳酸, 生物降解, 共聚, 交联聚乳酸 ( PLA) 是一种无毒、可完全生物降解的聚合物。
它不仅具有较好的化学惰性、易加工性,而且还具有良好的生物相容性, 是最有前途的可生物降解高分子材料之一。
然而, PLA 的均聚物存在不少缺陷。
PL A 属聚酯, 亲水性差, 降低了其生物相容性; 在自然条件下它降解速率较慢, 而高分子药物的控制释放体系对不同的药物要求其载体材料具有不同的降解速率; 此外, 它性脆、力学强度较低, 难以满足某些医疗修复人体部件的要求等, 因此近年来对聚乳酸的改性已成为研究的热点。
1 化学改性1.1 PLA 基体的改性对基体的改性通过共聚、交联等方法改变其整体大分子结构。
1.1.1 共聚改性共聚改性是通过调节乳酸和其他单体的比例改变聚合物的性能, 或由第二单体提供聚乳酸以特殊性能。
均聚 PLA 为疏水性物质, 降解周期难控制,通过与其他单体共聚可改善材料的疏水性、结晶性等, 聚合物的降解速率可根据共聚物的分子量及共聚单体种类及配比等加以控制。
常用的改性材料有亲水性好的聚乙二醇 ( PEG ) 、聚乙醇酸 ( P GA )及药物通透性好的聚 E - 己内酯 ( PCL) 等。
宋谋道等用廉价的 PEG 与丙交酯共聚, 制得高分子量的 PLA - PEG - PLA 嵌段共聚物。
研究表明, 随着 PEG 含量增加, 玻璃化温度降低,伸长率增加, 当含量达到一定程度 ( 如 PEG 的质量分数达到7 . 7% ) 后, 共聚物出现了屈服拉伸,克服了 PLA 的脆性。
这种脆性向韧性的转变说明PEG 改性的 PLA 是一种综合性能可调控的生物降解材料。
聚苯乙烯改性方法
聚苯乙烯改性方法聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。
然而，在某些特定的应用中，传统的聚苯乙烯可能无法满足需求，因此需要对其进行改性以提高其性能。
针对聚苯乙烯改性的方法有很多种，下面我们将介绍几种常见的方法。
填充剂改性法填充剂是其中一种常用的改性方法。
例如，将纳米填料添加到聚苯乙烯中可以显著改善其力学性能和热稳定性。
这是因为填充剂能够强化聚苯乙烯的分子结构，并且通过增加界面作用和阻碍裂纹的传播来增加其强度和韧性。
共混改性法共混改性法是通过将聚苯乙烯与其他聚合物或添加剂进行混合来改变其性能。
通过合理选择共混材料，可以调节聚苯乙烯的强度、耐热性、耐化学腐蚀性等性能。
例如，将聚丙烯与聚苯乙烯进行共混，可以提高聚苯乙烯的抗冲击性。
化学改性法化学改性法是通过引入其他官能团或化合物对聚苯乙烯进行改性。
通过改变聚苯乙烯的化学结构，可以改善其热稳定性、抗氧化性、耐候性等性能。
例如，通过在聚苯乙烯中引入酯基，可以提高其耐候性和耐候性。
同时，也可以通过在聚苯乙烯中引入碳纳米管等纳米材料，提高其导电性和机械性能。
物理改性法物理改性法是通过改变聚苯乙烯的结晶形态来改善其性能。
例如，通过改变聚苯乙烯的结晶形态，可以调节其热稳定性和形貌稳定性。
此外，也可以利用压缩、拉伸、加热等力学或热力学处理方法来改变聚苯乙烯的结晶行为，进而改善其性能。
表面改性法表面改性法是通过改变聚苯乙烯的表面性质来改善其润湿性、粘接性等性能。
例如，通过使用等离子体处理、电子束照射、化学修饰等方法，可以在聚苯乙烯表面形成一层改性层，提高其润湿性和粘接性。
此外，还可以通过在聚苯乙烯表面形成纳米结构等方式来改变其表面形貌和性能。
综上所述，聚苯乙烯改性方法有填充剂改性法、共混改性法、化学改性法、物理改性法和表面改性法等。
通过选择合适的改性方法，可以有效改善聚苯乙烯的性能，扩展其应用领域，满足特定需求。
然而，在进行聚苯乙烯改性时，需要考虑材料的成本、加工工艺以及最终产品的使用要求，以综合评估选择最合适的改性方法。
聚合物改性实例
﹡ 以橡胶为主体的共混体系，包括以橡胶为主体的橡／塑
共混体系和橡胶与橡胶的共混系。
（1 ）相容性因素 ﹡两相之间良好的相容性，是两相体系共混产物具有良好
性能(特别是力学性能)的前提
﹡相容性还影响共混过程的难易，相容性好的两相体系，
共混过程中分散相较易分散。
﹡ 因此，一般应首选相容性较好的聚合物体系进行共混。
无机填充剂 ,如用CaCO3
8.2 聚乙烯（PE）的共混改性
（1）聚乙烯的品种及性能 聚乙烯(PE)是产量最高的通用塑料品种。PE有多种 品种，包括高压聚乙烯，又称低密度聚乙烯(LDPE)，以 及低压聚乙烯，又称高密度聚乙烯(HDPE)。此外，还有 线形低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与-烯烃的共聚物。 还有一类超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，相对分子质量 一般为200万～400万，分子结构与HDPE相同。 （2）聚乙烯的缺点 PE的高速加工性、耐应力龟裂性、抗冲击强度、耐 热性、印刷性和黏结性质均不甚理想,常采用共混改性的 方法来提高这些性能
• 研究发现PP/HDPE共混体系中，当HDPE含量在10%时，共混 材料的力学性能较为均衡。复合材料韧性得到了很大的提 高又保持了较好的刚性。如图2-78图2-79所示。
8.3.1 PP/聚乙烯（PE）共混
图8-1 聚丙烯/HDPE共混体系拉伸强 度与HDPE含量的关系
图 8-2 聚丙烯/HDPE共混体系缺口 冲击强度与HDPE含量的关系
例如PVC共混体系，选用NBR、CPE、EVA等相容性 较好的聚合物。
﹡在相容性得不到满足时，则考虑采取措施改进相容性，
如添加相容剂。
（2） 性能的改善或引入新性能
主要是考虑共混组成之间的性能互补，或改善聚合
聚合物表面改性方法及其在涂料工业上的应用详解
聚合物表面改性方法及其在涂料工业上的应用详解聚合物是一种常见的高分子化合物，具有广泛的应用领域，如塑料制品、纺织品、建筑材料等。
然而，由于其表面性质限制了其在某些领域的应用，因此需要对聚合物表面进行改性处理。
本文将详细介绍聚合物表面改性的方法，并重点讨论其在涂料工业上的应用。
聚合物表面改性方法主要包括物理方法和化学方法两种。
一、物理方法1. 表面涂覆表面涂覆是一种常见的聚合物表面改性方法，通过在聚合物表面涂覆一层薄膜或涂层，改变其表面性质。
常见的表面涂覆方法包括溶液涂覆、溅射涂层和电镀等。
2. 离子注入离子注入是一种通过将离子注入聚合物表面改变其性质的方法。
通过特定的离子注入装置，将带有高能量的离子注入到聚合物表面，使其发生物理或化学改变。
离子注入可以改变聚合物的表面硬度、疏水性和电导率等性质。
3. 气体等离子体处理气体等离子体处理是一种利用高能量等离子体处理聚合物表面的方法。
通过将聚合物表面暴露在含有等离子体的气体环境中，聚合物表面会发生化学交联、化学改性及物理改变等过程，从而改变其表面性质。
二、化学方法1. 表面修饰表面修饰是一种将化学物质通过化学反应与聚合物表面进行结合的方法。
常用的表面修饰方法包括聚合物表面接枝、聚集态修饰和功能化修饰等。
表面修饰可以改变聚合物表面的化学性质、疏水性、疏油性等。
2. 表面包覆表面包覆是一种将聚合物表面包覆上一层具有特定性质的化合物的方法。
表面包覆可以改变聚合物表面的光学性质、耐候性、耐腐蚀性等。
常见的表面包覆方法包括溶胶-凝胶法、沉积法和压电喷雾法等。
聚合物表面改性在涂料工业上具有重要的应用。
1. 提高涂料附着力聚合物表面经过改性处理后，可以在涂料与基材之间形成更牢固的结合，提高涂料的附着力。
改性处理可以增加聚合物表面的粗糙度和亲水性，从而使涂料更容易附着在聚合物表面上，减少剥离和脱落现象。
2. 提高涂层的耐磨性和耐化学性聚合物表面改性可以增加涂料的耐磨性和耐化学性，提高涂层的使用寿命。
聚合物改性应用聚合物共混与改性
聚合物改性应用聚合物共混与改性展开全文近年来，作为纳米复合材料--纳米碳酸钙填充聚合物改性已成为材料科学的一支新秀，引起人们的极大兴趣。
这类材料兼有有机物和无机物的优点，由于无机物与聚合物之间界面面积非常大，且存在聚合物与无机填料界面间的化学结合，因此具有理想的粘接性能，可消除无机物与聚合物基体两种物质热膨胀系数不匹配问题，充分发挥无机材料优异的力学性能及耐热性。
由于此类纳米复合材料熔体或流体具有相似的流变性能，因此对各种类型的成型加工有广泛的适用性，具有广阔的发展前景。
目前在纳米碳酸钙的使用过程中，不少采用常规共混复合方法制备的纳米粉体填充聚合物复合材料远远没有达到纳米分散水平，而只属于微观复合材料。
原因在于当填料粒径减小到纳米尺寸时，粒子的表面能如此之大，致使粒子间的自聚集作用非常显著，故采用现有的共混技术难以获得纳米尺度的均匀共混，并且现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力，实现理想的界面粘接。
如果填料在聚合物基体中的分散达到纳米尺度，就有可能将无机填充物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性完美地结合起来，获得性能优异的聚合物基纳米基复合材料。
一、增强增韧机理纳米碳酸钙作为聚合物中的功能性填料，其对聚合物性能的影响因素主要是粒子大小、聚集状态和表面活性等方面。
纳米碳酸钙的粒子比普通碳酸钙更细微。
随着粒子的微细化，境料粒子表面原子数目的比例增大，使粒子表面的电子和晶体结构都发生变化，到了纳米级水平，填料粒子将成为有限个原子的集合体，使纳米材料具有一系列优良的理化性能。
最明显最有代表性的体现在比表面积和表面能的变化上，粒子愈小，单位质量的比表面能愈大，增大了填料与聚合物基质的接触面积，为形成物理缠结提供了保证。
根据无机刚性粒子在聚合物中的增韧理论，一个必要条件是分散粒子与树脂界面结合良好。
树脂受到外力作用时，刚性纳米级碳酸钙粒子引起基体树脂银纹化吸收能量，从而提高增韧效果。
第6章聚合物的填充改性
1第6章 聚合物的填充改性填料也称为填充剂,是高分子材料中的重要固体添加剂之一,将其添加入聚合物中可增加体积,降低成本,同时还能改善聚合物某些方面性能如强度﹑刚度﹑热稳定性等.尤其是一些功能性填料还可赋予高分子材料特殊的电﹑磁﹑阻燃﹑耐磨﹑耐辐射等性能,拓宽其应用领域,填料已被认为是一种功能性添加剂.定义:2填料的分类填料的分类方法很多,一般可分为无机填料和有机填料两大类常见的无机填料包括碳酸钙﹑滑石粉﹑云母﹑高岭土﹑二氧化硅﹑炭黑等,有机填料包括木粉﹑棉短绒﹑麦秆等.根据化学组成将填料分为氧化物﹑盐﹑单质和有机物四大类根据填料的几何形状分为球形﹑无定形﹑片状﹑纤维状等.36.1 填料的性质一﹑填料的几何形态对于片状填料,表征其几何形态的重要参数是径厚比,即片状颗粒的平均直径与厚度之比；对于纤维状填料，往往采用长径比的概念，即纤维状颗粒的长度与平均直径之比。
粒径是表征填料颗粒粗细程度的主要参数 填料几何形态对填充复合材料性能的影响片状/纤维状/球形4二﹑填料的表面形态与性质表面粗糙程度比表面积 表面自由能表面形态对填充复合材料制备过程及性能的影响5三﹑填料的物理化学性质1.密度:真实密度与表观密度2.吸油值3.硬度4.颜色及光学特性5.热性能6.电性能7.磁性能8.阻燃性能66.2 常用填料品种及特性一﹑碳酸钙形态及特点:无定形,可球形粒子模型处理 分类:轻质碳酸钙,重质碳酸钙,轻质活性碳酸钙 优点及用途 ： 降低成本经良好表面处理后对聚合物冲击性能下降影响小。
甚至还能增韧。
7二﹑滑石粉形态及特点：含水的具有层状结构的硅酸盐矿物 片状结构,抗弯曲性能好 用途：增刚型填料，对聚合物的弯曲模量、弯曲强度有显著提高。
提高填充材料耐热性降低尺寸收缩率8其他主要无机填料高岭土(片状) 云母 (片状)二氧化硅 (球形) 玻璃微球 (规则球形) 长石和霞石 硅灰石 (针状)晶须 (纤维状)填料几何形态对填充复合材料性能有决定性的影响9主要的有机填料木粉:应用实例:木塑装饰材料 淀粉应用实例:可降解塑料农用地膜106.3 功能性填料填料在聚合物中的作用不仅限于改善基体树脂的力学性能,某些填料还能赋予聚合物一些特殊功能如阻燃性、抗静电性、导电性、导热性、耐磨润滑性及抗辐射性等填充改性是聚合物物理改性的主要方面，通过与无机材料或金属材料的共混复合赋予聚合物特定的功能性，是比化学改性更为简单直接的方法与化学改性相比，填充改性需要解决无机材料或金属材料与聚合物的界面结合问题。
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﹡在相容性得不到满足时，则考虑采取措施改进相容性，
如添加相容剂。
（2） 性能的改善或引入新性能
主要是考虑共混组成之间的性能互补，或改善聚合
物的某一方面性能，或者引入某种特殊的性能。
（ 3）价格因素
通过价贵的聚合物与廉价的聚合物品种共混，在性 能影响不大的前提下，使成本下降。价格因素在市 场竞争的环境下，显得尤为重要。
8.4.2 聚氯乙烯与乙烯一醋酸乙烯一CO共聚物的共混
﹡PVC与E-VA-CO共聚物共混，形成的均相聚合物共混体系 , 具有持久 增塑作用 , 可大大提高 PVC 软制品的耐久性 , 这种具有增塑作用的聚合物称高分子增塑剂 (Polymeric plsticizers) 。
﹡用作 PVC 的高分子增塑剂必须符合以下三个基本条件 :
（2） 汽车工业方面的应用 （3）靴鞋方面的应用 由于 PVC/ELVALOY 共混物具有卓越的耐油性、耐磨性、 柔韧性、弹性、耐老化性及恰当的摩擦系数 , 因而适用于 制造工作靴、厨房用鞋及各种轻便鞋。 （4）其他方而的成用 PVC/ELVALOY 合金还用于制造耐油、耐热耐燃电缆和电 线 , 各种软管 , 耐油、防滑地板砖
• PP/PA体系所用的增容剂有：PP-g-MAH(聚丙烯接枝马来酸 酐)、SEBS-g-MAH
8.4 聚氯乙烯(PVC)的共混改性
• PVC是一种用途广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯而居 于第二位,分为“硬制品”与“软制品”。 • 硬质PVC，是不添加增塑剂或只添加很少量的增塑剂。 • 软质PVC是指加入适量增塑剂，使制品具有一定柔软性的 PVC材料。PVC的传统增塑剂为小分子液体增塑剂，如邻苯 二甲酸二辛酯(DOP)。液体增塑剂具有良好的增塑性能，但却 易于挥发损失，使PVC软制品的耐久性降低。采用高分子弹 性体取代部分或全部液体增塑剂，与PVC进行共混，可大大 提高PVC软制品的耐久性。
用于PP共混的弹性体有三元乙丙橡胶(EPDM)、乙 丙橡胶(EPR)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、SBS、 SBR等。
（1）弹性体对PP的增韧机理
﹡ 弹性体作为分散相分散在PP基体中，有引发银纹和剪
切带的作用。均聚PP自身抗冲击强度很低，为脆性基体， 增韧机理应以引发银纹为主；共聚PP自身抗冲击强度较 高，为韧性基体，增韧机理应以引发剪切带为主。
8.2.5 PE/PA共混体系
﹡改性效果：采用PE/PA共混后,可提高其对氧气及烃类
物质的阻隔作 用
﹡要求：
PA应呈片状分散于PE中,溶剂分子透过片层状 结构的共混物时,路径变长,相当于增加了容器的壁厚, 阻隔性能增加.生产片层状结构要求PA熔体的粘度大于 PE的粘度,还有适当的剪切速率.
HEPE 与PA-6共混要加增容剂
第8章
高分子材料共混改性的应用
8.1 聚合物共混应用体系的选取
分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物 两大类。
﹡ 塑料的共混，按性能与用途分为通用塑料和工程塑料共
混体系两类。 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。而且，高分子 合金材料通常应具有较高的力学性能，可用作工程塑料。
无机填充剂 ,如用CaCO3
8.2 聚乙烯（PE）的共混改性
（1）聚乙烯的品种及性能 聚乙烯(PE)是产量最高的通用塑料品种。PE有多种 品种，包括高压聚乙烯，又称低密度聚乙烯(LDPE)，以 及低压聚乙烯，又称高密度聚乙烯(HDPE)。此外，还有 线形低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与-烯烃的共聚物。 还有一类超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，相对分子质量 一般为200万～400万，分子结构与HDPE相同。 （2）聚乙烯的缺点 PE的高速加工性、耐应力龟裂性、抗冲击强度、耐 热性、印刷性和黏结性质均不甚理想,常采用共混改性的 方法来提高这些性能
速变硬、变脆，力学性能明显下降，一般硬PVC最低使用温 度为-15℃，软PVC的最低使用温度为-30℃。
8.4.1 聚氯乙烯与EVA的共混
（1）改性方法：PVC/EVA 共混物可采用机械共混法(主要 为熔融共混)和接校共聚一共混法生产。 （2） PVC/EVA 共混物性能: a、 PVC/EVA 突出优点是柔韧性显著优于 PVC 。根据其所 含 EVA 的多少 , 此类共混物也与 PVC- 样分为硬质和软质 两种主要类型。 b、制品的透气性和透光性是两项重要的性能指标 , EVA 透 气 性大于 PVC, 透光性却不如 PVC, c、PVC 中掺混 EVA 可使共混物的表观粘度降低 , 加工流动 性 显著改善 , 因而可适当降低加工温度。
8.3.3
PP/PA共混
• PA(聚酰胺)作为工程塑料,具有优良的力学性能、耐磨性、
白润滑性、耐磨蚀性和较好的成型加工性。
• PA和PP进行共混改性，可以提高耐热性，耐磨性和染色性。 • 目前PP/PA的共混包括PP/PA-6、PP/PA-66、PP/PA-
6/SEBS(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)等诸多共混体 系。PP为非极性聚合物，与强极性的PA不具有热力学相容性， 为获得满意的共混改性效果，必须改性或采用增容剂改善两 种组分的相容性。
• 现PP/HDPE共混体系中，当HDPE含量在10%时，共混 材料的力学性能较为均衡。复合材料韧性得到了很 大的提高又保持了较好的刚性 • 聚丙烯中引入LLDPE ，也能实现良好的改性效果， LLDPE/PP共混体系中，随着LLDPE含量的增加材料的
冲击强度有较大提高。图8-3,图8-4为采用双螺杆挤 出机将聚丙烯与LLDPE共混复合，并采用注塑机制成 测试样条，测得其力学性能曲线。而拉伸强度、弯 曲强度线性下降 。
• 作为这种改性剂的塑料有高密度聚乙烯（HDPE）、线性低 密度聚乙烯 ( LLDPE)、尼龙(PA)、聚氯乙烯（PVC）等。 （一）PP/聚乙烯（PE）共混 • 聚丙烯的韧性差，低温脆性较大，且由于其结晶度高使得 其缺口冲击强度很低，而PE具有良好的低温冲击性能、加
工流动性能和耐化学性能等特点。
﹡ 以橡胶为主体的共混体系，包括以橡胶为主体的橡／塑
共混体系和橡胶与橡胶的共混系。
（1 ）相容性因素 ﹡两相之间良好的相容性，是两相体系共混产物具有良好
性能(特别是力学性能)的前提
﹡相容性还影响共混过程的难易，相容性好的两相体系，
共混过程中分散相较易分散。
﹡ 因此，一般应首选相容性较好的聚合物体系进行共混。
图8-3 LLDPE/PP共混体系拉 伸强度与LLDPE的关系曲线
图8-4 LLDPE/PP共混体系拉伸强度P/弹性体共混体系
与弹性体共混是PP增韧改性的主要方法。PP/
弹性体共混体系是弹性体增韧塑料的代表性体系，
其研究已有数十年的历史，早已实现了工业化。常
• 研究发现PP/HDPE共混体系中，当HDPE含量在10%时，共混 材料的力学性能较为均衡。复合材料韧性得到了很大的提 高又保持了较好的刚性。如图2-78图2-79所示。
8.3.1 PP/聚乙烯（PE）共混
图8-1 聚丙烯/HDPE共混体系拉伸强 度与HDPE含量的关系
图 8-2 聚丙烯/HDPE共混体系缺口 冲击强度与HDPE含量的关系
8.4.3 PVC/CPE共混体系
(1)用于PVC硬质品 在PVC硬制品中添 加CPE，主要是起增 韧改性的作用。CPE 对共混物还有一定的润 滑作用 , 熔体粘度低于 PVC, 因而 PVC /CPE 共混物的加工流动性也 有所改 在PVC/CPE共混体 系中，体系的组成、共 混温度、共混方式、混 炼时间等因素都会影响 增韧效果。
﹡缺点： PP材料的缺点是低温时脆性更大、成型收缩率大、
机械强度和硬度较低、韧性差、耐磨性差、易老化且耐 热性差，作为结构件材料，存在许多不足。 ﹡ PP的共混改性主要分为聚丙烯/塑料共混改性、聚丙烯/ 弹性体共混改性、聚丙烯/弹性体/塑料三元共混改性三 大类。 ﹡用于PP共混改性的塑料类改性剂通常是以增韧为目的的， 同时能够提高聚丙烯的染色性、耐气候性、耐磨性等方 面性能。
应用: PP/EPR 、 PP/EPDM 共混体系以及以它们为基体的填充增强体 系 , 由于优异的冲击性能及较理想的综合性能 , 已进 入了工程塑 料的 应用领域。主要应用在汽车保险杆、 仪表罩、各种机械零 、 部 件制造 方面
（3）PP 与其他橡胶弹性体共混
﹡ PP 与顺丁橡胶 (BR) 共混增韧效果显著。且挤出 膨胀比小 , 尺寸稳定性 好 , 不易发生翘曲变形 。 ﹡ PP 与 SBS 热塑性弹性体共混, 随 SBS 含量增 高 , 缺口冲击强度显著增大， PP/SBS 共混物的 加工性能比 PP 有明显改善
8.2.1 高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的共混
将两种密度聚乙烯共混可制得软硬适中的聚乙烯材料 , 从而适应更广泛的用途。
8.2.2 PE/EVA共混体系
PE和EVA的共混物具有优良的柔韧性、透明度,较好的透气 性和印刷性 ,提高PE的屈挠性、耐环境应力开裂性
8.2.3 PE/CPE共混体系 在 PE 中掺混氯化聚乙烯可以提高 PE 的印刷性、阻燃性 冲击韧性 . 8.2.4 PE／弹性体共混体系 HDPE柔韧性欠佳,可与SBS弹性体、聚异丁烯、丁苯橡胶共 混，提高抗冲击性能 。例如：HDPE/SBS共混体系应用于保 鲜膜.
(2)在PVC软制品中的应用
在软质．PVC/CPE共混材料中，随CPE用量的增大，一般会 导致拉伸强度略有下降，而耐老化性能则明显提高。
(3)作为相容剂的应用
CPE是由含氯较高的链段与含氯较低的链段组成的。其 中，含氯较高的链段与PVC的相容性较好；含氯较低的链段 则与聚烯烃等非极性聚合物相容性较好。CPE的这一特性， 使它不仅可以单独与PVC共混，而目可以与PVC及其它聚合 物构成三元共混体系。
例如：