第8章聚合物共混工艺及设备
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。
第八讲 共混物工艺
间产品。
第二阶段：将组分含量较多的物料的剩余部分加入到 “海-海”结构的中间产品中，可得到分散相粒径小， 分布均匀的“海-岛”结构两相体系。
A A B
“海-海”
“海-岛”
图3 两阶共混分散历程示意图
两阶共混历程的关键是制备“海-海”结构的中间
产物。 该分散历程已成功应用于多种共混体系。如： PP/SBS共混体系，经两阶共混后，SBS分散相粒径 为1µm,且分布较窄。 对于分散相较易分散的体系，可采用一步法； 而对于分散相难于分散的体系，则可采用两阶共 混。
2.共混组分的熔体黏度 共混组分的熔体黏度对分散相的粒径大小有重 要影响。 分散相黏度与连续相黏度 分散相黏度降低 有利于分散相的粒径降低 连续相黏度提高 有利于分散相的粒径（因 为外界剪切力是通过连续相传递给分散相的） 不过分散相的粒径的降低是有限度的。
“软包硬”规律
共混体系中，黏度较低的一相为“软相”，黏 度较高的一相为“硬相”。研究表明：“软相”倾 向于成为连续相，而 “硬相”倾向于成为分散相， 这个规律被称为“软包硬”。
在一段时间后，破碎和集聚过程达到一平衡状态，
这时对应的分散相粒径有一平衡值，称为“平衡粒 径”。
12 R
PD PD EDK
4
分散相平衡粒径与共混体系黏度，剪切速率，界 面张力，分散体积分数，分散相物料宏观破碎能， 有机碰撞几率之间额关系式
三、 控制分散相粒径的方法
实际共混过程中，分散相粒径常比最佳粒径大，因而需 降低分散相粒径，并使其分布趋于均匀。 1.共混时间 一般 t 分散相粒径并均匀化，直到动态平衡。但t 不可过长，因为平衡后已无降低分散相粒径的效果，反 而会降解。 通过提高共混设备的分散效率，可缩短共混时间。
第8章-聚合物填充体系与短纤维增强体系分析
内容提要：首先介绍填充剂与增强纤维的种类、性能， 填充剂的表面改性与界面特性，然后分别介绍聚合物增强体 系、填充阻燃体系和天然材料／聚合物复合体系。
聚合物的填充体系，是指在聚合物基体中添加与基体在 组成和结构上不同的固体添加物制备的复合体系。这样的添
加物称为填充剂，也称为填料。“填充”一词有增量的含义。 某些填充剂，确实是主要作为增量剂使用的。但随着材料科 学的发展，越来越多的具有改性作用或特殊功能的填充剂被 开发出来。
云母粉呈鳞片状形态，在其长度与厚度之比为100以上时， 具有较好的改善塑料力学性能的作用。在PET中添加30％的云母 粉，拉伸强度可由55MPa提高到76MPa，热变形温度也有大幅度 提高。
云母粉在橡胶制品中应用，主要用于制造耐热、耐酸碱及电
绝缘制品。
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(5) 二氧化硅(白炭黑)
用作填充剂的二氧化硅大多为化学合成产物，其合成方 法有沉淀法和气相法。二氧化硅为白色微粉，用于橡胶可具 有类似炭黑的补强作用，故被称为“白炭黑”。白炭黑是硅 橡胶的专用补强剂，在硅橡胶中加入适量的白炭黑，其硫化 胶的拉伸强度可提高l0～30倍。白炭黑还常用作白色或浅色 橡胶的补强剂，对NBR和氯丁胶的补强作用尤佳。气相法白 炭黑的补强效果较好，沉淀法则较差。
粒度较细的滑石粉可用作橡胶的补强填充剂。超细滑石 粉的补强效果可更好一些。
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(4) 云母
云母是多种铝硅酸盐矿物的总称，主要品种有白云母和金云 母。云母为鳞片状结构，具有玻璃般光泽。云母经加工成粉末， 可用作聚合物填充剂。云母粉易于与塑料树脂混合，加工性能良 好。
云母粉可用于填充PE、PP、PVC、PA、PET、ABS等多种塑 料，可提高塑料基体的拉伸强度、模量，还可提高耐热性，降低 成型收缩率，防止制品翘曲。云母粉还具有良好的电绝缘性能。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
聚合物共混物的制备方法概述聚合物共混物是指由两种或更多种不同的聚合物混合制备而成的材料。
在聚合物共混物中，不同的聚合物通过物理或化学相互作用，形成一种新的复合材料，具有综合性能优于单一聚合物材料。
本文将介绍一些常见的聚合物共混物制备方法，并介绍相关的设备知识。
1. 机械混合法机械混合法是最常见的制备聚合物共混物的方法之一。
该方法通过将不同聚合物粉末加入到机械混合设备中，并利用机械力将其混合均匀。
根据混合设备的不同，机械混合法可以细分为以下几种类型：•双转子混合机（Banbury混炼机）：该设备由两个对称旋转的转子组成，转子之间有一定的间隙。
通过转子的旋转和间隙的挤压作用，将聚合物粉末进行高效混合。
该设备适用于大批量的聚合物混合，可以在较短时间内获得较好的混合效果。
•开放式橡胶炼胶机：该设备由一个旋转的刀片和一个静止的橡胶炼胶盘组成。
聚合物粉末通过刀片的切割和翻滚作用，与炼胶盘进行混合。
该设备适用于小批量的聚合物混合和试验研究。
•双螺杆挤出机：该设备由两个对称旋转的螺杆组成，螺杆之间的间隙逐渐减小。
聚合物粉末通过螺杆的旋转和间隙的挤压作用，实现混合和挤出。
该设备适用于高粘度的聚合物混合和挤出。
2. 溶液共混法溶液共混法是将不同聚合物溶解于共溶剂中，并通过混合、蒸发等过程，去除溶剂，得到聚合物共混物。
溶液共混法的步骤如下：•选择合适的溶剂：根据聚合物的溶解性质，选择适合的溶剂。
溶剂应满足与不同聚合物均有良好的相容性。
•溶解聚合物：将不同聚合物分别加入到共溶剂中，通过搅拌、加热等方式使聚合物完全溶解。
•混合溶液：将溶解的聚合物溶液混合均匀，可以通过搅拌、超声等方式进行。
•去除溶剂：通过蒸发、干燥等方式，去除溶剂，得到聚合物共混物。
3. 反应共混法反应共混法是将不同聚合物在化学反应条件下进行共混制备。
常见的反应共混法包括共聚反应、交联反应和接枝反应等。
反应共混法的步骤如下：•选择适合的反应体系：根据不同聚合物的反应性质，选择适合的反应体系。
第八章 聚合物共混物流变学 [兼容模式]
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湖北工业大学第八章聚合物共混物流变学主讲教师胡圣飞2013年高分子多相体系的流变行为第一节聚合物共混体系的相容性高分子合金定义：两种或两种以上高分子材料的物理混合物称为高分子共混材料。
又称为高分子合金。
为高分子共混材料又称为高分子合金例子：塑料并用：PS/PE橡胶并用：NR/BR橡胶并用橡塑并用：PVC/NBR共混方法：熔融共混：采用开炼机、密炼机或挤出机 熔融共混采用开炼机密炼机或挤出机等溶液共混: 将高分子材料配成溶液再将两种溶液混合后蒸发溶剂乳液共混：将两高分子胶乳混合然后通过凝结得到。
聚合共混：将一种单体混于另一种高分子材料的溶液中然后使单体聚合材料的溶液中然后使单体聚合。
高分子—高分子共混原则极性匹配原则表面张力相近原则，这是条胶体化表面张力相近原则，这是一条胶体化学原则扩散能力相近原则，这是一条分子动扩散能力相近原则这是一条分子动力学原则等粘度原则，这是一条流变学原则等粘度原则这是条流变学原则溶解度参数相近原则，这是一条热力学原则第二节高分子共混体系的形态与流变行为一、高分子共混体系的形态一相为连续相，又称海为连续称海分散相；另一相为分散相，又称岛相,两相形成海—岛结构。
两相均为连续结构，形成交错性网状结构，或称两相锁状态或称两相互锁状态。
二、高分子共混体系的形态对流变性的影响 一般具有海—岛状形态结构的共混体有粘度减小、弹性增大的性质变化，共混体的粘度可能比任何弹性增大的性质变化，共混体的粘度可能比任何一相组分的粘度都低。
而具有两相互锁结构的共混体有粘度增大弹性而具有两相互锁结构的共混体有粘度增大、弹性减小的性质变化，这与此时两相界面相互作用较强有关。
有关—海岛状结构的共混物在流动中，分散相可能呈带形、珠形或纤维状形变，使流变性质更加复杂。
粒状颗粒在流动中还会发生径向迁移运动，分散相向流道中心轴处集中，出现流动分级效应，形成所谓壳芯结构。
这切都将影响着共混物的粘谓“壳—芯”结构。
这一切都将影响着共混物的粘度、弹性和制成品的外观及性能。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识引言聚合物共混物是由两种或多种聚合物混合而成的材料，具有优异的特性和广泛的应用领域。
在本文中，我们将探讨聚合物共混物的制备方法以及相关的设备知识。
聚合物共混物制备方法1. 机械混合法机械混合法是制备聚合物共混物最常用的方法之一。
该方法通过将两种或多种聚合物物理混合在一起，并利用外力进行均匀混合，最终得到共混物。
其中，常用的机械混合设备包括：• 1.1 搅拌器搅拌器是最简单和常见的机械混合设备。
通过搅拌器的转动，聚合物可以充分混合并形成共混物。
搅拌器适用于制备较小批量的共混物。
• 1.2 高剪切混合机高剪切混合机通过旋转刀片和容器的高速旋转，产生强烈的剪切力，使聚合物充分混合。
高剪切混合机适用于制备大批量和高粘度的共混物。
2. 熔融混合法熔融混合法将聚合物加热至熔点后进行混合。
在高温下，聚合物相互融化并混合在一起，形成共混物。
常用的熔融混合设备包括：• 2.1 双螺杆挤出机双螺杆挤出机利用两根旋转的螺杆将聚合物加热融化并混合，然后通过挤出口压力将共混物挤出。
双螺杆挤出机适用于制备连续大批量的共混物。
• 2.2 熔融搅拌机熔融搅拌机通过搅拌器将聚合物在高温下搅拌混合，形成共混物。
熔融搅拌机适用于制备小批量的共混物。
3. 溶液混合法溶液混合法利用溶剂将两种或多种聚合物溶解在一起形成溶液，然后通过蒸发或凝固使溶剂脱除，得到共混物。
常用的溶液混合设备包括：• 3.1 旋转蒸发器旋转蒸发器通过将溶液放置在旋转瓶中，并通过加热和真空蒸发将溶剂脱除，得到共混物。
旋转蒸发器适用于制备小批量的共混物。
• 3.2 冷冻干燥机冷冻干燥机通过将溶液冷冻并施加真空，使溶剂直接从固态蒸发，得到共混物。
冷冻干燥机适用于制备大批量的共混物。
相关设备知识1. 测量设备• 1.1 粘度计粘度计用于测量共混物的粘度，通过测量材料流动的阻力来确定其粘度。
粘度计可以帮助我们了解共混物的流动性。
• 1.2 热分析仪热分析仪用于分析共混物的热性能，包括熔点、玻璃化转变温度等。
第8章聚合物共混物
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6.2.2 共聚-共混法(Copolymer-blend methods)
河 北 工 业 大 学 高 分 子 研 究 所
共聚-共混法是一种化学方法，有接枝共聚-共混与嵌段共聚-共混 之分。在制备聚合物共混物方面，接枝共聚-共混法更为重要。 接枝共聚-共混法，首先是制备聚合物1，然后将其溶于另一种单体 2中，使单体2聚合并与聚合物1发生接枝共聚。所得产物通常包含3种组 分，聚合物1、聚合物2以及聚合物1骨架上接枝有聚合物2的接枝共聚物。 两种聚合物的比例、接枝链的长短、数量及分布对共混物的性能有决定 性影响。 此种共混的方法优点在于接枝共聚物的存在改进了聚合物1及2之间 的混溶性，增强了相之间的作用力，因此，共聚-共混法制得的聚合物 共混物，其性能优于机械共混物。共聚-共混法近年来发展很快，一些 重要的聚合物共混材料，如抗冲聚苯乙烯（HIPS）、ABS树脂、MBS树脂 等，都是采用这种方法制备的。
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6.2.1 物理共混法(Physical blend methods)
河 北 工 业 大 学 高 分 子 研 究 所
一、物理共混法概念(Definition of Physical Blend Methods)
物理共混法又称为机械共混法，是将不同种类聚合物在混合 （或混炼）设备中实现共混的方法。共混过程一般包括混合作用和 分散作用。在共混操作中，通过各种混合机械提供的能量（机械能、 热能等）的作用，使被混物料粒子不断减小并相互分散，最终形成 均匀分散的混合物。由于聚合物粒子很大，在机械共混过程中，主 要是靠对流和剪切两种作用完成共混的，扩散作用较为次要。
冷却 聚合物Ⅰ 初混合 聚合物Ⅱ 熔融共混 冷却
粉碎
《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题
《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1．高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致，催化剂配置，聚合反应过程，分离过程，聚合物后处理过程，回收过程2．聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却，夹套附加内冷管冷却，内冷管冷却，反应物料釜外循环冷却，回流冷凝器冷却，反应物料部分闪蒸，反应介质部分预冷。
3. 聚合反应设备1、选用原则：聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。
2、搅拌的功能要求及作用功能要求：混合、搅动、悬浮、分散作用：1）推动流体流动，混匀物料；2）产生剪切力，分散物料，并使之悬浮；3）增加流体的湍动，以提高传热效率；4）加速物料的分散和合并，增大物质的传递效率；5）高粘体系，可以更新表面，使低分子蒸出。
第二章聚合物单体的原料路线1．生产单体的原料路线有哪些？（教材P24-25）石油化工路线，煤炭路线，其他原料路线（主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料）2．石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？（教材P24-25、P26、P31）得到单体和原料：乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。
得到聚合物：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1．自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。
聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。
2．引发剂及选择方法，调节分子量方法种类：过氧化物类、偶氮化合物，氧化还原体系。
选择方法：（1）根据聚合操作方式和反应温度条件，选择适当分解速度的引发剂。
（2）根据引发剂分解速度随温度的不同而变化，故根据反应温度选择适引发剂。
（3）根据分解速率常数选择引发剂。
聚合物共混工艺及设备
分类：按组成和制备方法分为共混物、复合物、合金等
特点：具有优异的性能和广泛的应用前景
制备方法：熔融共混、溶液共混、乳液共混等
聚合物共混物的优缺点
输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观点。
优点：改善加工性能，提高制品性能，降低成本
聚合物共混工艺及设备
缺点：相容性差，难以获得高分子量，影响力学性能 聚合物共混工艺及设备
聚合物共混物在塑料改性方面的应用
改善加工性能
增强力学性能
增韧效果
赋予阻燃性
聚合物共混物在橡胶改性方面的应用
聚合物共混物在涂料和胶粘剂方面的应用
在建筑、汽车、航空航天等领域得到广泛应用
改善涂料的性能，如提高耐候性、抗紫外线性能等
开发低成本、高性能的胶粘剂，用于粘接金属、塑料等材料
Part Five
,a click to unlimited possibilities
聚合物共混工艺及设备
汇报人：
目录
聚合物共混物概述
01
聚合物共混工艺
02
聚合物共混设备
03
聚合物共混物性能及应用
04
聚合物共混工艺及设备的挑战与未来发展
05
Part One
聚合物共混物概述
聚合物共混物的定义和分类
定义：两种或两种以上聚合物在一定条件下形成的混合物
设备易操作性：操作简便，易于维护和保养，降低生产成本。
混合设备的分类及特点
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混合设备的设计与选型
考虑因素：聚合物类型、混合工艺、批量大小、设备投资与操作成本
常见类型：捏合机、密炼机、双螺杆挤出机、行星式搅拌机等
聚合物共混流程
聚合物共混流程《聚合物共混流程：一场奇妙的材料“大杂烩”之旅说起聚合物共混流程，这就像是一场独特的烹饪大赛，不过我们的食材不是蔬菜和肉类，而是各种各样的聚合物。
这整个过程，那可真像是一场充满惊喜与挑战的冒险。
首先呢，聚合物原料的选择就像准备食材一般得精心。
你得考虑它们各自的特性，就像厨师要考虑食材的新鲜度、口感和营养价值。
我在最初接触这个的时候，看着那些长长的材料名称和复杂的化学性质，感觉就像是在看外星语言一样迷惑，心里直犯嘀咕：“这都是些啥呀？”但慢慢就知道，每种聚合物都有自己的“小脾气”，有的坚硬如铁，有的柔软似棉，要把它们搭配好，就得像搭配饭菜的荤素一样。
然后就是混合这个环节啦，这是聚合物共混流程的“主战场”。
各种聚合物和添加剂按照一定比例被扔进混合设备里，这个设备就像一个超级搅拌机。
想象一下，各种奇奇怪怪的材料在里面被搅得晕头转向的画面，还真有点好笑呢。
不过呀，这里面的门道可多呢！转速啦、温度啦，稍有不对，出来的结果就可能和预期完全不一样。
我就曾经因为温度没有控制好，得到了一团糊状物，当时真的想哭，感觉就像厨师把菜炒糊了一样尴尬。
在共混过程中，还经常要添加一些助剂，就像炒菜时加调料增加味道一样。
这些助剂虽然用量少，但有着神奇的功效。
比如有的可以让共混材料更加顺滑，有的可以提升它的稳定性。
这些时候就像是魔术师在变戏法，一小瓶助剂加进去，材料就好像有了新生命。
最后经过成型等一系列工序，新的共混聚合物材料就诞生了。
看到最终的成品，那种感觉就像自己精心捣鼓出一道绝世美味的菜一样有成就感。
整个聚合物共混流程，充满了探索的乐趣，也有着无数的失败教训。
但正是这些经历，让我深深地明白，在这个由化学和工程组成的小世界里，每一个环节都是紧密相连的，就像一个大家庭里的成员一样。
无论这个过程看起来有多复杂和繁琐，只要耐心地去了解去探索，就像探索一个新的美食世界一样，总会收获满满的惊喜和乐趣。
而且一旦开始有点入门了，就会发现这门学科和技术有着无限的可能，能制造出各种各样满足人们不同需求的新型材料，从柔软的医用塑料制品到坚固的汽车部件，就好像我们可以用这些混合出来的材料打造出一个全新的物质王国呢。
聚合物共混工艺及设备
聚合物共混工艺及设备1. 背景聚合物共混是指将两种或多种不同的聚合物加工成混合物的工艺。
聚合物共混具有多种优点，如改善材料的性能、调节材料的性质以及开发新的材料等。
随着聚合物共混技术的发展，相应的工艺及设备也得到了不断的改进和创新。
2. 聚合物共混工艺2.1 选择合适的共混材料在进行聚合物共混之前，首先需要选择合适的共混材料。
共混材料应具有相容性，即能够相互溶解或形成连续的相。
此外，还需考虑聚合物的物理性质、化学性质、热稳定性以及相互作用等因素。
2.2 混炼混炼是聚合物共混的关键步骤之一。
通常采用熔融混炼的方法，即将两种或多种聚合物在高温下熔融混合。
混炼的过程中，需要对温度、转速和混炼时间进行控制，以确保混合均匀。
2.3 助剂的添加在聚合物共混的过程中，可以添加适量的助剂来改善混合物的性能。
常见的助剂包括增塑剂、抗氧化剂、增韧剂等。
助剂的选择应考虑到与聚合物的相容性及相互作用。
2.4 熔体注塑熔体注塑是聚合物共混的一种常用成型工艺。
通过加热共混材料，使其熔化成熔体，然后通过注射到模具中冷却凝固，最终得到所需的制品。
熔体注塑工艺具有成型快、制品精度高等优点。
2.5 其他工艺除了熔体注塑外，还可以采用挤出、吹塑、压延等工艺进行聚合物共混。
这些工艺的选择取决于共混材料的性质和所需制品的形状。
3. 聚合物共混设备3.1 双螺杆挤出机双螺杆挤出机是一种常用于聚合物共混的设备。
它由两根平行旋转的螺杆组成，可以将混合物塑化均匀，并通过挤出口使其形成所需的形状。
3.2 熔体注塑机熔体注塑机是聚合物共混中常用的设备之一。
它通过加热共混材料使其熔化，然后通过注射到模具中冷却凝固，最终得到所需的制品。
3.3 挤出机挤出机是一种常用的聚合物共混设备。
通过加热共混材料，使其熔化成熔体，然后通过挤出口将熔体挤出，最终制成所需的形状。
3.4 其他设备除了双螺杆挤出机、熔体注塑机和挤出机外，还有一些其他常用的聚合物共混设备，如压延机、吹塑机等。
聚合物共混材料PPT学习教案
将交联的聚合物1作为“种子” 胶乳，加入单体2，交联剂和 引发剂、使单体2在“种子” 乳胶粒表面第进33页行/共87页聚合和交联， 制得的IPN具有核-壳状结构。
7.2 形态结构
形态结构是指不同聚合物之 间所形成的相结构，亦称微相 结构，其尺寸范围约为 0.01μm～l0μm， 7.2.1 形态结构的基本类型 7.2.2 聚合物共混物的界面层 7.2.3 形态结构的测定方法
第34页/共87页
7.2.1 形态结构的基本类型
在复相聚合物体系中，每一 相都以一定的聚集形态存在。
相畴(Phase domain)：亦称 微区，是由连续性较小的相或 不连续的相就被分成许多的区 域。不同的体系，相畴的形状 和大小不同。
双组分构成的两相聚合 物共混物，按相的 第35页/共87页 连续性可分 为单相连续、两相连续及两相 交错等三种类型。
如PS，PVC等硬脆性聚合物掺入 10～20％的橡胶类聚合物可使其 抗冲击强度提高2～10倍。又如 EVA可用作PVC的长效增塑剂等。
如难熔难溶的聚酰亚胺与熔融 流动性良好的聚苯硫醚共混后 可以进行注射第8页成/共87型页 。为改进聚 碳酸酯的流动性能可采用三元
耐燃高分子材料制备:可使基体 聚合物与含卤素等耐燃聚合物 共混，
干粉共混 熔体共混 溶液共混 乳液共混
2)、物理共混第的10页特/共87页点 3)、 高效混炼挤出设备
干粉共混：将两种或两种以上 不同的聚合物，在通用的塑料 混合设备(球磨机/混合机/捏 合机)中进行混合，以制备聚 合物共混物的方法。混合时可 同时加入各种配合剂。
混合料：直接成型，作为熔体 共混的初混料。 第11页/共87页
聚合物共混工艺及设备PPT共94页
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
பைடு நூலகம்
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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聚合物共混技术的发展进程
第一代 ~1950 经验 第二代 1950~1970 第三代 1970~ 科学 相容剂技术 IPN技术 动态硫化技术 分子复合技术 无规共聚物相 容性技术 1985~
单纯的共混 技术
接枝技术 多层乳液技 术
聚合物合 金化技术 的复合化 技术
简单机械共混技术
熔融共混过程示意
优点
共混的聚合物原料在料度大小及粒度均一性方面不似干粉共混法那样 严格，所以原料准备操作较简单；
熔融状态下，异种聚合物分子之间扩散和对流激化，加之混炼设备的 强剪切分散作用，使得混合效果显著高于干粉共混，共混物料成型后， 制品内相畴较小；
在混炼设备强剪切作用下，导致一部分聚合物分子降解并可形成一定
共混过程中粒子分散作用示意
大多数聚合物共混物均可用机械共混法制备。此法
依靠各种聚合物混合、捏合及混炼设备实现。在混合、
捏合和混炼操作中，通常仅有物理变化。 有时，由于强烈的机械剪切作用使一部分聚合物发 生降解、产生大分子自由基，继而形成少量接枝或嵌 段共聚物，这种伴随有化学变化的机械共混可称为物
TPV主要生产工艺
全硫化热塑性弹性体TPV ( Thermoplastic dynamic vulcanized alloys ) 是热塑性弹性体(TPE) 的一种。 生产TPV 全硫化热塑性弹性体的生产技术有很多种，按 照加工工艺分类主要有简单的物理共混法，例如北京化工 研究院采用超细全硫化粉末橡胶与热塑性塑料共混的生产 技术；以及动态硫化法生产技术，以隶属于Exxon 公司的 AES 公司(Advanced Elastomer Systems) 的生产技术为代 表。
这种特殊的相态结构需有适当的TPV 制备技术与方法来实现。
TPV 的制备技术
简单机械共混法 PP 基TPE 最早是20 世纪60 年代末由美国Uniroyal 公司实现工业化生产的，主要采用密炼机简单机械共混法，其中的橡 胶含量不能超过50 %(质量分数）。这种方法不易制得低硬度的TPE。 动态部分硫化法 1973 年，美国Uniroyal 公司采用密炼机使橡胶动态 部分硫化推出了牌号为TPR 的产品。由于橡胶相的局部交联改善了共 混物的永久变形性能，因而该产品被广泛用作汽车保险杠等车外部件。 不足之处是弹性差、压缩永久变形高、耐热性差、流动性不好等。 动态全硫化法 20 世纪70 年代末和80 年代初，美国的Coran 等人提 出了制备动态全硫化的工艺。该技术成功地解决了在动态部分硫化制 备TPE 时，当橡胶含量大于50 份时就会产生的共混物热塑流动性降低， 制品产生严重流痕及永久变形大、硬度高和橡胶感不强等缺陷。动态 全硫化的出现使共混型TPE 的工艺制备和性能改进方法有了新的突破， 也是橡塑共混技术的一次革命。
乳液共混法的基本操作是将不同的聚合物乳液一起搅拌混
合均匀后，加入凝聚剂使异种聚合物共沉析以形成聚合物
共混体系。
反应性共混技术
指两种或多种聚合物在混炼的过程中同时伴随着其中一种 或多种聚合物上有化学反应的产生，而这种反应最终的结 果是在聚合物与聚合物之间产生化学键接。 类型：
Байду номын сангаас
A 反应性密炼
B 反应性挤出
在制备过程中，共混体系中的橡胶在交联剂的作用下发生了硫化反应。 由于硫化是在共混过程中进行的，发生硫化的橡胶不仅不能像静态硫 化那样形成整体的橡胶型网络结构，而且还会因机械剪切力的作用破 坏硫化形成的体型网络，从而使交联程度很深的橡胶被打碎成非常小 的粒子。但这些小粒子内部仍是交联网络结构，橡胶分子链间因化学 键的生成而大大加强了作用力，使其相对滑移受到限制，橡胶组分的 流动性大大下降。同时橡胶粒子中交联的弹性风格因剪切应力的作用 而被迫呈伸直状态。而没有发生硫化的树脂分子却有自由运动的独立 性，分子间能发生相对滑移，有很好的流动性。当温度降低，剪切力 消失时，交联分子进行弹性恢复，使橡胶粒子发生收缩、凝聚，从而 使本就因交联而导致其流动性大大降低的橡胶以颗粒的形式冻结在树 脂基体中，呈分散相。这样就形成了以树脂为海相，以全硫化橡胶粒 子为岛相的海－岛结构。
优点：设备简单，操作容易。 缺点： 1、所用聚合物原料必须呈细粉状； 2、干粉混合时，聚合物料温度低于它们的粘流 温度(＜Tf)，物料不易流动，混合分散效果差。
熔体共混法
又称为熔融共混，此法系将共混所用的聚合物组分在它 们的粘流温度以上(＞Tf)用混炼设备制取均匀聚合物共
混物，然后再冷却，粉碎(或造粒)的方法。
反应性密炼
动态硫化技术：是指在混炼过程中共混物的化学 反应主要是橡胶组分的交联反应，共混物的形态 结构则为橡胶组分成为分散相，塑料相成为连续 相，橡胶组分分散于塑料组分之中。
原理：
橡胶与刚性热塑性树脂熔融共混时，在交联剂作用下“就 地”(insite)被硫化而形成的。这类以橡胶为主的共混物， 在未动态硫化之前，依照共混原理，组分含量高的橡胶倾向 于形成连续相，随着动态硫化程度的提高，橡胶的粘度随之 增大。此时尽管树脂含量低，但粘度小，因而导致粘度成为 决定相态的主要因素。粘度大的橡胶由连续相过渡为分散相， 树脂则转变成为连续相。
由动态硫化法制备TPV 的技术特点
1) 在动态硫化方法制备全硫化热塑性弹性体的过程中，要 有适当的温度场和剪切场，共混温度必须高于树脂的熔点 或软化温度，以保证流动性，同时不能过高，以免发生氧 化降解。剪切场是分散相粒径大小的决定因素，在高剪切 速率下分散相粒径可大大减小。同时，交联剂的种类及用 量、共混时间及相互间的配合等都会影响橡胶相的粒径及 其分布，进而影响全硫化热塑性弹性体的性能，这就对共 混设备、制备工艺等提出了极高的要求。普通塑料加工设 备无法满足要求。
2) Coran 等的研究发现热塑性弹性体中橡胶颗粒的大小对 拉伸强度和最大伸长率有影响，拉伸强度和拉断伸长率与 橡胶颗粒的直径成反比，橡胶颗粒的直径越小，机械性能 越好。在动态硫化法中，由于分散相橡胶粒子是通过机械 剪切产生的，所以得到的橡胶粒径不可能做到很小。 3) 由于动态硫化的方法是在共混物共混的同时产生硫化作 用，共混物在混炼设备中必须达到一定停留时间，橡胶相 才能完全硫化，所以不但生产的周期相对较长，而且在制 备过程中容易引起橡胶相或塑料相的降解，从而限制了新 热塑性弹性体品种的开发。
发生颗粒尺寸减小，极端情况达 到分子程度的分散。
分散作用示意图 （1）分散前 （2）颗粒减小 （3）分子分散
物料的混合过程通常依靠扩散、对流和剪切三种作用来完成。
参与混合各组分在不同区域的浓度差是扩散作用的推动力，各组 分的微粒总是从其浓度较高的区域向浓度低的区域迁移。对流作 用是各种物粉在空间位置上相互变换，机械搅拌是促进对流作用 的主要手段。剪切作用是利用剪切力，促使物料颗粒产生变形 （偏转与拉长）以致破碎分散。
TPE简介
热塑性弹性体( thermoplastic elastomer，TPE)是一种兼 有塑料和橡胶特性、在高温下能塑化成型、在常温下又 能显示出橡胶弹性的材料，广泛应用于汽车、电子电气、 建筑、医疗等领域。 目前工业化生产TPE 主要分为以下几类:苯乙烯类(TPS) （SBS、SEBS、SIS）、烯烃类(TPO) (由橡胶和聚烯烃 构成)、氯乙烯类(TPVC) 、氨酯类(TPU) 、聚酯类 (TPEE) 、酰胺类(TPAE) 、有机氟类(TPF) 、双烯类 (TPB、TPI) 等。
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。
机械共混法混合过程一般包 括混合作用和分散作用两方面含
义。
混合作用系指不同组分相互分 散到对方所占据的空间中，即使 得两种或多种组分所占空间的最 初分布情况发生变化；
混合作用示意图
分散作用则指参与混合的组分
理化学共混法。
物理共混法分类
干粉共混法
熔体共混法
溶液共混法 乳液共混法
干粉共混法
将两种或两种以上品种不同的细粉状聚合物在各种通用的
塑料混合设备中加以混合，形成各组分均匀分散的粉状聚
合物混合物的方法称为干粉共混法。
混和时，可以同时加入必要的塑料助剂 （如增塑剂、稳 定剂、润滑剂、着色剂、填充剂等）。
动态硫化法制备TPV的过程
代表性产品为AES 公司生产的系列品种Santoprene ( EPDM/PP－TPV) 和Geolast (NBR/ PP－TPV) ，其中 Santoprene 系列产品是许多高档轿车配件选用材料。 AES 公司开发TPV 新系列B100 ，是第一种能与ABS、 PC、ABS/ PC 共混物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 等树脂及共混物形成牢固 交联键，不用胶粘剂就能粘合的TPV 。
在低比例的热塑性塑料基体中混入高比例橡胶，再与硫化剂 一起混炼的同时使弹性体发生化学交联，形成的大量橡胶微 粒分散到少量塑料基体中，所以TPV ( Thermoplastic dynamic vulcanized alloys，热塑性硫化合金) 的强度、弹性、 耐热性、抗压缩永久性显著提高，热塑性、耐化学性及加工 稳定性也明显改善。
PP/ EPDM－TPV 形态与制备过程示意图
PP/EPDM 热塑性硫化 橡胶( thermoplastic vulcanizate ，TPV) 的制备过程是： EPDM 和PP 在硫化之 前先熔融混合，熔融 温度必须高于PP 的熔 点，待EPDM 和PP 熔 融混合均匀后，再进 行动态硫化。
TPV的形态结构及其形成机理
从制备工艺上，热塑性弹性体可分为两大类：一类是合成 共聚物；另一类是弹性体和塑料的共混物。 同合成型相比，共混型TPE 具有制造工艺简单，原料来 源广，结构和性能可灵活设计及其产业化速度快等特点。