共混物的制备方法与设备.
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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EVA共混改性HDPE
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)共混改性高密度聚乙烯(HDPE)一、实验目的通过通过本实验，使学生初步了解和掌握高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的共混性能及聚合物制备的方式方法；了解标准件的制备方法；了解并简单掌握聚合物材料的表征方法和测试手段，为毕业论文实验打下良好的基础。
聚乙烯（HDPE）是重要的通用塑料之一，产量居各种塑料之首。
聚乙烯品种有HDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE等，这些品种由于在结构上的差异，使性能不同。
PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法，也有少数用溶液相加工生产。
所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。
高密度聚乙烯（HDPE）是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，高密度聚乙烯是种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。
硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些。
乙烯-醋酸乙烯酯共混物（EVA），为具有甜的醚味的无色易燃液体，可用于有机合成，主要用于合成维尼纶，也用于粘结剂和涂料工业等的化学试剂；具有良好的透明性和弹性，在鞋材上可以发泡成型做鞋底，也可用于鞋材化工油墨和胶水，也可用于医药用品。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是由美国人H.F.马克在1928年首次用低压法获得的，英国卜内门化学工业公司曾于1938年发表了高压聚合法制造的专利，但直到60年代初才从美国开始有工业产品。
工业生产方法因醋酸乙烯酯含量而异。
含量在 5%~40%者，一般用类似于低密度聚乙烯所用的高压本体聚合法生产,所用压力也在100~200MPa 范围内;含量在40%~80%者采用溶液聚合法，压力10~40MPa,溶剂可用叔丁醇;含量在60%~95%者可用乳液聚合法，压力0.1~20MPa。
LDPELLDPE共混物的研制
680
104
12 25∶75
20 .3
670
98
注 :1)0 号配方未加稳定剂 ; 2)合格指 标 :拉伸强 度 ≥12M Pa, 断裂伸 长率 ≥250 %, 直 角撕裂强度 ≥50kN/ m 。
2 .2 不同原料配比和稳定剂对产品力 学性能的 影响
图 3 薄膜直角撕裂强度与 LLDPE 含量的关系
2002 年 4 月 云南化工 Apr .2002 第 29 卷第 2 期 Yunnan Chemical Technology V ol.29, No 2
·研究与开发·
通过图 1 、2 、3 可以看出在共混物中随 LLDPE 的比例增加 , 薄膜拉伸强度 、断裂伸长率 、直角撕 裂强度都有较大地提高 。 这是因为共混后两种组 分 LDP E-L LDPE 达到了充分地混合 , 在大分子结 构中形成了优势互补 , 从而使 共混物的力学性能
图 4 稳定剂对薄膜拉伸强度的影响
作者简介 :李星 , 工程师 , 1983 年毕 业于华 东理工 大学高
分子专业 , 现从事教学工作 。
(收稿日期 :2001-09-26)
·信息与动态·
增强聚丙烯塑料板框在我省试制成功
近日 , 由云南省橡胶制品研究所开发的聚丙 烯塑料板框生产线建成投产 。 该所利用高分子材 料改性 , 开发出的玻璃纤维增强聚丙烯板框 , 具有 新型 、质轻 、耐腐蚀 、无毒无味 、高强度等特点 , 其 结构采用 1 项国家专利 , 大大提高了抵抗拉断和 变形能力 , 由于整体力学性能的提高 , 进料泵工作 压力可提高 , 从而提高过滤效率 , 使其经济效益得 以改善 。 经检测 , 产品物理力学性能如表 1 。
试验项目 拉伸强度/(M Pa) 弯曲强度(M Pa) 冲击强度(有缺口);kJ/ m2 热变形温度(0 .46M Pa);℃
高分子加工思考题解答
第一章绪论1．高分子材料分为哪几类高分子材料是一定配合的高分子化合物由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品;分为塑料、橡胶、纤维三类2．塑料、橡胶、纤维分类3．名词解释：工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4．生产塑料制品的完整工序有哪五个原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较见讲义;第二章高分子材料成型原理1．高分子材料的熔融性能热传递三种方式：热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低,使物料熔体烧焦的可能性不大2．聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动,各类型流体的流动曲线,影响高聚物熔体粘度的因素,粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系,熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力2160××10-3N下,每10min 内通过国标指定尺寸书P76装料筒直径φ±, 出料口直径φ±0.005mm毛细管的试样总质量克数单位：克/10分钟3．聚合物熔体的弹性流动缺陷：管壁上的滑移 ,端末效应 ,离模膨胀,弹性对层流的干扰 ,熔体破裂 ,鲨鱼皮, 产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加,挤出物表面将出现不规则现象畸变、支离和断裂,甚至使内在质量受到破坏;离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大,称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹;4．高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5．成型过程中的取向作用拉伸取向薄膜双向拉伸后,拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高;6．高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应;交联度——已发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值“硬化得好”或“熟化得好”,并不意味着交联度达到100%, 而是指交联度发展到一种最为适宜的程度此时硬化度为 100%,交联度<100%;第三章成型用物料及配方设计1. 熟悉几种常用高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的代号、结构、加工特性及应用;2. 掌握增塑剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、填充剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂和抗静电剂等的性能、作用及其对塑料、橡胶性能的影响;增塑剂——降低塑料的软化温度和提高其加工性、柔软性或延展性,加入的低挥发性或挥发性可忽略的物质;经过增塑的聚合物,软化点或流动温度、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性膜量等均下降,而断裂伸长率、耐寒性、柔顺性会提高;例如增塑剂含量为25份以上的PVC制品称为软质PVC制品;偶联剂——将性质差异很大的材料,通过化学或物理的作用偶联结合起来的物质;有时也用来处理玻璃纤维的表面使其与树脂形成良好的结合,故也称为表面处理剂;3. 了解高分子制品设计的一般流程及配方设计实验方法;第四章混合与塑化1. 聚合物共混物常用的制备方法有几种混合机理机械共混法,液体共混法、共聚――共混法、互穿网络聚合物IPS制备技术混合机理：动力学的机理体积扩散和涡流扩散；分子运动的机理分子扩散;2. 混炼三要素压缩、剪切和分配置换3. 理解塑炼、混炼含义,分析影响橡胶塑炼的因素,了解塑炼设备及其特点塑炼——使橡胶材料由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状态,这种使弹性材料增加可塑性流动性的工艺过程称为塑炼;混炼——将配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀,制成混炼胶的过程;影响塑炼的因素：机械力、氧,、温度、静电、化学塑解剂硫酚塑炼机械：开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机4.熟悉混合与塑化设备单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机行星螺杆挤出机, 连续混炼机如FCM混炼机5.了解粉状与粒状塑料配制工艺流程见讲义6．溶胶塑料分类及特点,如何制备溶胶塑料塑性溶胶：由固体树脂和其它固体配合剂悬浮在液体增塑剂里中的稳定体系,其液相全是增塑剂含量较高有机溶胶：在塑性溶胶中加入有挥发性而对树脂无溶胀性的有机溶剂稀释剂,也可都用稀释剂而无增塑剂;塑性凝胶：加有胶凝剂如有机膨润粘土和金属皂类的塑性溶胶;有机凝胶：加有胶凝剂的有机溶胶;制备溶胶塑料的关键：将成团的粉状物料很好地分散在液态物料中,并将分散体中的气体含量减至最小; 配制工艺通常由研磨、混合、脱泡和贮存等工序组成;7.简述胶乳配制常用的三种方法;书111①配合剂分别加入法搅拌时按顺序加入各种配合剂,一般顺序为：胶乳→稳定剂→硫化剂→促进剂→防老剂→活性剂→填充剂→着色剂→增稠剂→消泡剂等;搅拌速度不宜过快,应保证均匀混合;配合剂加完后继续搅拌10～20min,使配合剂与胶乳充分混合均匀;②配合剂一次加入法将所需的配合剂按配方先混合均匀再加入胶乳中,再充分搅拌均匀;③母胶配合法取出一小部分胶乳,加入稳定剂后再加入各种配合剂的混合料,搅拌均匀制得母胶,再把母胶在搅拌下加入其余的胶乳中,搅拌均匀;第五章热塑性塑料的主要成型加工技术挤出成型1. 挤出机的规格及结构传动装置、加料装置、机料筒、螺杆、机头和口模;有关螺杆的几个重要概念;直径长径比螺槽深度压缩比螺距螺旋角分析螺杆各段作用：送料段——由料斗加入的物料在此段向前输送, 压实,螺槽容积一般不变,等深等距压缩段——物料在此段继续被压实,并向熔融态转化,螺槽容积变小,排气计量段——使熔体进一步塑化均匀,并定量、定压地均匀挤出,螺槽溶剂不变2. 挤出理论的理解的应用a．固体输送理论固体塞模型――加热段防止螺杆打滑处理办法：降温,改变摩擦情况,塑料与螺杆摩擦系数f s<塑料与料筒摩擦系数f b最佳螺旋角如何提高固体输送速率见讲义B．熔化理论熔体池和固体床共存理论模型――熔化段分析熔融过程：料斗物料经过固体输送段被压实成固体床;固体床在前进时同已加热的料筒表面接触逐渐升温并开始熔融,在料筒表面形成一层熔膜,当熔膜的厚度超过螺杆与料筒的间隙时,就会被旋转螺棱刮落,并将其强制积存螺纹推力面的前方,形成熔池;随着螺杆转动,来自加热器的热量和熔膜中的剪切热不断传至未熔融的固体床,使与熔膜相接触的固体物料熔融;固体床逐渐变窄,熔池逐渐变宽,在进入计量段处,固体床消失,螺槽全部为熔体充满;最后,经过熔体输送区的均化作用,螺杆将熔体定压、定温和定量地送至机头;固体床分布对等深螺槽A/ψ＝0 固体床分布呈抛物线熔化区长度ZT需几圈螺纹：从熔化开始到固体床的宽度下降到零的总长度对等深螺槽的单螺杆挤出机,如何提高固体熔融的质量流率φ-- 熔化速率的量度,即φ值大则熔化速率W高ZT与质量流率G成正比G增大又要保持ZT不变,必须使φ值与流率齐量增加;增大φ的方法是将提高料筒温度Tb,物料温度Ts和螺杆转速应用：新型螺杆的产生为防止熔化过程中固体床的崩溃和加速固体床的熔融新型螺杆分类、结构、工作原理C．熔体输送理论平行板模型――均化段最佳螺旋角熔体在计量段有哪几种流动方式正流、逆流、横流、漏流深槽/浅槽对熔体输送时机头压力的敏感性;⏹正流α∝Hm, 逆流∝Hm3, ΔP↓,浅槽螺杆Qm<深槽螺杆QmΔP↑↑至一定程度,浅槽螺杆Qm>深槽螺杆Qm⏹塑料流动性大,η小, Qm对压力敏感性较大,采用挤出不宜D．螺杆和机头口模特性曲线,挤出机的操作点;E．综合这三段来考虑,挤出机如何才能达到多产优质见笔记影响挤出机产率的主要因素有哪几个方面3．双螺杆机分类,它较单螺杆挤出机有什么特别之处主要有哪些用途强制作用、混合作用、自洁作用及压延作用4．挤出剂的分流板、过滤网有何作用使物料由旋转流动变为平直流动,改变物料流动方式；增加机头内胶料的压力；过滤杂质的作用5．挤出吹塑薄膜的生产方法有哪几种上、下、平吹法6．吹塑薄膜成型设备有哪几部分;挤出机、机头与口模、冷却装置、人字板、牵引辊、卷取装置7．何谓吹胀比膜泡直径/管毛坯直径牵伸比牵引线速度/口模环形间隙出料速度8．挤管设备及装置是怎样的挤出成型机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置9. 螺杆转速、牵引速度对管材质量有何影响牵引过快,残余应力大,易弯曲变形,拉断；过慢,离膜膨胀,壁厚过大注射成型10．什么叫塑化什么叫注射塑化有哪些作用塑化：加热物料使其达到熔融状态,进一步混合物料使其达到均匀混合状态;注射：对熔融物料施加高压,使其射出而充满模具型腔;11. 常用注射机有哪几种基本类型试比较其优缺点注射机由哪三大部分组成类型：柱塞式注射机,单螺杆定位预塑注射机,移动螺杆式注射机注射机组成：注射系统、锁模系统和塑模12. 分流梭的作用是什么使物料分散成薄层并均匀地处于或流过由料筒和分流梭形成的通道,从而缩短传热导程,加快热传递和提高塑化质量13. 注射螺杆按其作用可分成几段试画简图示意之;并分析每一段的作用、结构特点和在该段处的物料状态螺杆分为三段送料段➢作用：使物料受热、前移➢物料状态：固体➢结构特点：螺距等距等深➢长度：1/2压缩段熔化段,螺杆中部➢作用：使物料受热、前移；使物料软化,熔融；排气➢物料状态：逐渐熔融➢结构特点：螺槽逐渐变小渐变,有挤压作用➢长度：1/4均化段计量段➢作用：与送料段相同；使熔体均匀；使熔体定量、定压由喷咀射出➢物料状态：熔融状态➢结构特点：等距等深,螺距比前两段小熔化后体积比原料小➢长度：1/414.. 试叙述模具的结构分类见讲义典型的塑模结构15. 什么是浇口试分析其结构特点和作用;浇口：连接主流道或分流道与型腔之间的通道16.. 什么是型腔、阴模、阳模型腔：模具中成型或成型塑料制品的空间；阴模凹模：构成制品外形的成型零件；阳模凸模：构成制品内部形状的成型零件;17. 为什么说在注射机上,确定了注射速度和注射时间之后,就能相应地确定注射速率和注射量反之亦然q j=100πD2sυj/4 q j=Q j/τjq j――注射速率υj――注射速度Q j――注射量τj――注射时间18. 试分析塑化过程中的热量来源;料筒的加热元件和螺杆的剪切摩擦19.流动和传动过程可分成几个阶段试分析每一阶段的物料状态和熔体流动特征分为四阶段：A．充模阶段;物料状态：熔体;熔体的流动特征：以注射速度流动,模腔压力开始小,结束最大;B．保压阶段压实阶段;物料状态：熔体;熔体流动特征：基本静止,少量熔体继续流入补缩;模腔压力,基本不变;C．倒流阶段;物料状态：绝大部分是烘干熔体,浇口处变成固体;熔料状态：基本静止,但有倒流现象;模腔压力特征：开始下降,保压时间长,倒流消除;喷咀中带有止送阀,避免倒流;倒流阶段在两种情况下不存在;1保压阶段长,浇口冻结;2喷咀带有止逆阀;D．冻结后冷却阶段;物料状态：从熔体变成固体;熔体流动特征：仍有少量在流动,模腔压力,不断下降,结束,留残余压力;20. 如何避免倒流阶段出现倒流阶段在两种情况下不存在：①保压阶段长,浇口冻结②喷咀带有止逆阀21. 试分析下列生产制品出现的问题原因,并指出解决的办法;1制品注射不满; 2制品出现毛刺溢边、飞边;3银纹包括表面气泡和内部气泡; 4收缩凹痕;5 开裂;6 黑点;7 制品贴留在模内; 8 制品尺寸不稳定;9 制品褪色; 10制品强度下降;解答：注射不满的原因如下1 料筒喷嘴及模具,温度偏低;2 加料量不够;3 料筒剩料太多;4 注射压力太低;5流道或口太小,浇口数目不够,位置不当 6 注射速度太慢;7 模腔排气不了; 8 注射时间太短;9 浇注系统发生堵塞; 10原料流动性太差;22．注射螺杆在注射成型过程中的运动情况1将物料卷入料筒中,螺杆移动、后移；2当物料量达到一次注射量的时候,螺杆不转动也不移动；3螺杆将物料注入模具中,螺杆在不转动的情况下,作轴向向前移动, 注射是大位移,轴向运动；保压是小位移,轴向运动；23. 分析注射成型时,塑料注射流动过程;用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具,充满模具型腔;1物料在注射机料筒中的流动塑料受压和受热时,首先由压力将粒状物压成柱状固体,而后在受热中,逐渐变成半固体以至熔体;（2）物料在喷嘴中的流动喷嘴是料筒与模具之间的连接件,充模时熔体流过喷嘴孔时会有较多压力损失和较大温升;（3）物料在注射模腔内的流动塑料熔体进入模腔内的流动情况均可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段;25.什么叫退火试从亚微观结构的观点分析退火的实质;退火：把制品放在恒温介质中静置一段时间的工艺过程;的退火温度取什么最好值最合适;结晶温度的最低值附近压延成型27．PVC薄膜和片材可分成哪几类在制备配方上有何区别压延产品分为：薄膜厚度<0.25mm平整而柔软的塑料制品片材厚度在～2mm的软质平面材料和厚度在<的硬质平面材料人造革其它涂层制品硬质PVC薄膜和片材半硬质6～25份增塑剂软质>25份增塑剂28．什么是人造革为什么要进行人造革的表面修饰人造革：以布或纸为基材,在其上面覆盖一层PVC糊或其它的树脂,形成具有柔软性,耐揉曲折的仿皮革材料,称为人造革;29．试分析压延成型的特点,熟悉压延成型工艺过程它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;中空吹塑30．名词解释：中空吹塑多层吹塑中空吹塑：借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺;多层吹塑：利用两台以上的挤出机,将同种或异种塑料在不同的挤出机内熔融混炼后,在同一个机头内复合、挤出,然后吹塑制造多层中空容器的技术;31．挤出型坏吹胀时,吹入的压缩空气有何作用①吹胀型坯使之贴紧模具型腔；②对已吹胀的型坯施加压力,以得到形状正确,表面文字与图案清晰的制品；③有助于冷却制品;3233成型容积相同的容器时,吹塑模具内要排出的空气量比注射成型模具的大许多,与注射成型模具相比,吹塑模具内的压力很小一般<1MPA;因此,对吹塑模具的排气性能要求较高;若夹留在模腔与型坯之间的空气无法完全或尽快排出,型坯就不能快速地吹胀,吹胀后不能与模腔良好地接触尤其是棱角部位,会使制品表面出现粗糙、凹痕等缺陷,表面文字、图案不够清晰,影响制品的外观性能与外部形状,尤其当型坯挤出时出现条痕或发生熔体破裂时,排气不良还会延长制品的冷却时间,降低其机械性能,造成其壁厚分布不均匀;要设法提高吹塑模具的排气性能;排气方法：分模面上的排气；模腔内的排气；模颈圈螺纹槽内的排气；抽真空排气34．挤出吹塑控制因素有哪些它是如何影响的;1型坯温度和挤出速度⏹型坯温度过高,挤出速度快,型坯易产生下垂,引起型坯纵向厚度不均,延长冷却时间,甚至丧失熔体热强度,难以成型;⏹型坯温度过低,离模膨胀突出,会出现长度收缩,壁厚增大现象,降低型坯的表面质量,出现流痕,不均匀性;2吹气压力和鼓气速率⏹粘度大,吹气压力大⏹鼓气速率大,可缩短型坯的吹胀时间,使制品厚度均匀,表面质量好;3吹胀比吹胀比愈大,制品的尺寸愈大,一般吹胀比为2～44模温⏹模温过低,型坯冷却快,形变困难,夹口处塑料的延伸性降低,不易吹胀;易造成制品的轮廓和花纹不清楚,甚至出现斑点和桔皮状;⏹模温过高时,冷却时间延长,生产周期增加,当冷却不够时,制品脱模后易变形,收缩率大;⏹小型厚壁模温控制偏低5冷却时间⏹在保证制品充分冷却定型的前提下加快冷却速率,来提高生产效率;⏹加大模具的冷却面积,采用冷冻水或冷冻气体在模具内进行冷却,利用液态氮或CO2进行型坯的吹胀和内冷却35．如何排除膨胀过量的现象⏹提高机头、型坯的温度⏹降低挤出速率⏹减少机头模口的直径/间隙⏹采用合适的聚合物36．如何消除垂伸过大的现象⏹降低型坯的温度⏹提高型坯的挤出速度⏹增加模具的低压高速合模量⏹润滑模具的导柱与导套,以提高合模速度⏹减小型坯质量⏹采用MI较小的聚合物37．注射吹塑的基本特征是什么型坯是在注射模具中完成,制品是在吹塑模具中完成38．注射型坏的芯棒有什么作用⏹以芯棒为中心充当阳模,成型型坯的内部形状与容器颈部的内径；⏹作为运载工具将型坯由注射模内输送到吹塑模具中去⏹设置有内气道与空气入、出口,输送压缩空气以吹胀型坯；可通循环液体或空气,以调节型坯温度；39．挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么区别各有何特点挤出吹塑和注射吹塑的不同点：前者是挤塑制造型坯,后者是注塑制造型坯;⏹挤出吹塑中型坯的吹胀是在聚合物的粘流态下进行的,故可得较大的吹胀比,吹塑制品与吹塑模具的设计灵活性较大;⏹拉伸吹塑型坯的吹胀是在高弹态下进行的,可提高制品的强度等性能;泡沫塑料成型40.什么叫泡沫塑料泡沫塑料：以树脂为基础而内部具有无数微孔气体的塑料制品41. 泡沫塑料有哪几种发泡方法简单叙述这些发泡方法特点;物理发泡法,化学发泡法,机械发泡法42 理想化学发泡剂应具有的性能,比较有机发泡剂和无机发泡剂的优缺点;如何选择发泡剂试举出几种常用的物理发泡剂和化学发泡剂43. 简述可发性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生产工艺;发泡液体正戊烷或石油醚与PS先制成易于流动的球状半透明的可发性PS珠粒,再用珠状物为原料,通过蒸汽箱模塑法,挤出法或注射模塑法生产泡沫塑料;更详细：首先制备可发性PS,再模塑成制品;可发性PSEPS生产工艺是：用悬浮PS珠粒,使其在低沸点液体戊烷,丁烷或石油醚中浸渍,沸点液体渗透到PS料中成为EPS,用水冲洗,滤掉水,然后吹干,放置2~3周后,即可进行预发泡,EPS受热软化,膨胀,这种预发泡过程是在预发泡器中进行的,用蒸汽加热80~100℃,约几分钟即可发泡到20倍,然后出料,于室温熟化10~14h,最后热压成型,进一步发泡膨胀,粘成一整体,冷却脱模,制品成型;流程如下：GPS→浸渍戊烷→冲洗→干燥→EPS→预发泡→熟化→模塑→成型→制品44．比较软质PVC和硬质PVC泡沫塑料的组成特点及成型工艺软质：PVC树脂中加发泡剂,增塑剂,稳定剂以及其它助剂;增塑剂使泡沫体具有柔软性; 可采用压制、挤出、注射、压延等成型硬质：用溶剂代替增塑剂使各组分混匀,加热成型时溶剂挥发逸出;硬PVC主要用于绝缘、保温、隔音、防震、包装等材料以及水上漂浮和救生材料;可采用模压成型方法第6章热固性塑料的主要成型加工技术1.. 名词解释：模压成型,阳模阴模模压成型：在闭合型腔内借助加压的成型方法,将粉状、粒状、碎屑或纤维状的塑料放入加热阴模槽中,合了阳模并加热加压,使塑料在密闭的模槽中塑化流动充满整个型腔,再将模具加热对热固性塑料,在加热下使其进一步发生交联反应而硬化或冷却对热塑性塑料,冷却使其硬化使塑料硬化脱模而得制品; 2．模压成型用模具有哪几类溢式模具、不溢式模具、半溢式模具3..简述模压成型原理及工艺流程如何选择模压成型的工艺参数T,P,时间模压温度的提高是有一定限度的原理：热固性塑料在整个成型过程中有化学反应,加热初期呈低分子粘流态,流动性好；随着官能团相互反应,部分分子交联,物料流动性变小,并开始产生一定的弹性,此时物料处于胶凝状态；再继续加热,分子交联反应趋于完善,交联度增大,树脂由胶凝态变为玻璃态,此时树脂呈体形结构,成型完成;流程：见讲义4．传递成型与模压成型、注射成型的区别:⏹传递成型与模压成型的区别:前者模具在成型模腔之外另有一加料室,物料的熔融在加料室完成,成型是在模腔内完成;⏹传送成型与注射成型的区别:塑料在压模上的加料室内受热熔融,而注射成型时物料是在注射机料简内塑化;5．比较热固性塑料与热塑性塑料挤出成型、注射成型的不同1 不能采用连续螺杆来挤出热固性塑料 ,热固性塑料挤出常采用往复式液压机2热固性不像热塑性挤出制品可由薄膜到固定截面的型材 ;3热固性塑料制品的形状在离开模头后不变 ,热塑性挤出适应性和灵活性大 ;4挤出生产率有较大差别第7章复合材料的成型加工技术1. 概念：层压成型增强塑料层压成型：在压力和温度作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合,压制成层压塑料的成型方法;增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料;2. 熟悉几种常用的增强物3. 层压板材的压制成型工艺分为哪几个过程叠料、进模、热压、脱模、热处理4．层压成型时,压制温度如何控制分为哪几个阶段压制时T,P控制分为五个阶段：①预热阶段：从室温升至树脂开始交联反应的温度,施加全压的1/3～1/2②中间保温阶段：在较低的反应速度下交联固化,至溢料不能拉丝为止③升温阶段：将温度和压力升至最高④热压保温阶段：树脂充分交联固化⑤冷却阶段：树脂充分交联固化后即可逐渐降温;第8章高分子溶液的成型加工技术1. 概念：铸塑成型浇铸成型流延成型铸塑成型浇铸成型：将已准备好的浇铸原料通常是单体,经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与单体的溶液等注入模具中使其固化,完成聚合或缩聚反应,从而得到与模具型腔相似的制品的一种成型方法;流延成型：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜,从基材上剥离即得制品;2..在静态浇铸成型中,有哪些方法可以除去物料中的气泡常压放置脱泡超声震荡脱泡真空脱去小分子或气泡加压脱泡3. 熟悉流延法双向拉伸薄膜的成型工艺4. 试比较挤出吹塑薄膜、压延薄膜和流延薄膜生产工艺特点及薄膜性能区别;塑料薄膜的成型方法有挤出吹塑法、压延法和流延法三种;挤出吹塑法：是塑料经挤出机熔融进入机头,出机头的熔融塑料成圆筒状膜管,向膜管中吹入一定量的压缩空气,使其膨胀,后经冷却、牵引、卷取成膜;优点：生产工艺简单,成本低,适用于热塑性塑料的成型加工;农膜、包装用膜等很大比例的聚烯烃薄膜是采用该工艺成型的;缺点：吹塑成型得到的薄膜是筒状,压缩空气吹胀时,易产生膜厚度不均匀;若经过双向拉伸,可提高制品的强度;压延法:它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;优点：加工能力大,产品质量高,生产连续,自动化程度高;压延产品厚薄均匀,厚度公差可控制在10%以内,表面平整;缺点：设备庞大,投资较高、维修复杂、制品宽度受压延机辊筒长度的限制等;流延法：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固。
PETGPC共混物的制备及结构性能研究终版
PETGPC共混物的制备及结构性能研究终版一、制备方法：PETGPC的制备方法一般分为两步。
第一步是聚酯的合成，一般采用聚缩酮反应，将对苯二甲酸与乙二醇反应生成PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。
合成PET时需要控制反应条件，如反应温度、反应时间、催化剂的种类和用量等，以获得理想的PET。
第二步是将PET与糊精进行复合。
糊精是一种降解性极好的环糊精淀粉，可与PET形成复合物。
复合方法可以采用共混熔融法或浸渍法。
共混熔融法适用于糊精颗粒较小且分散均匀的情况，通常将PET和糊精一起加入熔融设备中进行熔融混合，得到PETGPC。
浸渍法适用于糊精颗粒较大或分散不均匀的情况，通常将PET在溶剂中溶解后，将糊精浸泡在PET溶液中，然后将溶液干燥，得到PETGPC。
制备出的PETGPC需要进行形态结构和性能的表征。
二、结构性能研究：1.形态结构：使用扫描电镜（SEM）观察PETGPC的形态结构，可以观察到PET和糊精的分散情况和相互作用。
SEM观察结果显示，PET和糊精的复合形成了均匀的纳米颗粒结构，PET与糊精颗粒之间有较好的相容性。
2.力学性能：使用拉伸试验仪测试PETGPC的力学性能，根据拉伸曲线可以获得PETGPC的抗拉强度、断裂伸长率、弹性模量等力学参数。
研究结果表明，PETGPC具有较高的抗拉强度和断裂伸长率，且具有良好的弹性恢复性能。
3.热性能：使用差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）测试PETGPC的热性能。
DSC可以获得PETGPC的玻璃化转变温度和熔融温度等信息，TGA可以获得PETGPC的热分解特性。
研究结果表明，PETGPC具有较高的热稳定性和熔融温度。
4.降解性能：使用模拟降解实验测试PETGPC在不同环境条件下的降解性能。
模拟降解实验可以模拟PETGPC在土壤中的降解情况，通过测定其质量损失和降解产物的形成情况，评价PETGPC的降解性能。
研究结果表明，PETGPC在模拟降解实验中有较好的降解性能。
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。
实验一聚合物复合材料共混实验
实验一聚合物复合材料共混实验聚合物复合材料共混综合实验包括以下子实验：聚合物复合材料共混实验、聚合物复合材料注射成形实验、聚合物复合材料力学性能实验。
实验1.1 聚合物复合材料共混实验一、实验目的利用混炼设备完成不同聚合物材料的共混改性，掌握积木式平行混炼型双螺杆挤出机以及转矩流变仪的基本结构组成；熟悉工艺参数对聚合物共混的影响；了解积木式平行混炼型双螺杆常用的组合形式；熟悉设备的使用方法和操作要点。
二、实验设备及材料实验设备：平行双螺杆挤出机组、转矩流变仪、鼓风干燥箱、加料勺、台秤和天平等。
实验材料：由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)分子中丁二烯段不饱和双键经过选择加氢获得的热塑性弹性体SEBS、白油、聚丙烯(PP)、抗氧剂1010等。
三、实验操作步骤（一）双螺杆挤出机实验操作步骤及注意事项1. 预混合：将要SEBS和白油按照质量比1：1预先混合，均匀混合后放置24h以上，使SEBS在白油中充分溶胀，得到O-SEBS；将O-SEBS、PP、抗氧剂1010等按照比例依次称取，放入高速混合机混合均匀，备用。
2. 开机前检查：开机前检查齿轮箱上油标，观看齿轮油是否不足，一般在油标中间为宜。
检查软水水箱（注：冷却水）水位，一般不宜高出进水口。
在冷却水槽中放入足够的冷却水。
3. 平行双螺杆挤出造粒机组开机前设置：打开电源，设定螺杆不同区域的温度，物料不同，所需温度不同。
SEBS/PP聚合物复合材料的螺杆温度范围为175～200℃。
按温度表上“”、“”键，可升高和降低设定温度。
设定完毕，打开“水泵开关”，待温度到达设定温度20～30min后方可开机。
将混合好的原料放入料斗中。
4. 开机：旋转“油泵开关”并确认油泵是否工作，油压一般在（0.1～0.2MPa）；起动切粒机开关（注：空切时，一般调至150～200r/min），起动吹干机；按下“主机启动”开关，检查“主机指示”绿灯是否灯亮，如绿灯已亮，表示主机已通电，然后按下“喂料启动”开关。
TPU(热塑性聚氨酯)与POM共混物的制备及性能
TPU（热塑性聚氨酯）与POM共混物的制备及性能聚甲醛POM的情况：性能特点：POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有好的抗蠕变特性，几何稳定性和抗冲击特性。
POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率，可高达2%-3.5%。
对于不同的材料有不同的收缩率。
需要改进的性能：聚甲醛在成形加工过程中极易结晶，生成尺寸较大的球晶，当材料受到冲击时，这些尺寸较大的球晶容易形成应力集中点，造成材料的破坏，所以POM缺口敏感性大，缺口冲击强度低，成型收缩率高,制品易产生内应力,难于紧密成型。
本实验制备TPU与POM共混物的目的：为了更好地适应高速,高压,高温,高负荷等苛刻的工作环境,进一步扩大POM的应用范围,需进一步提高聚甲醛的冲击韧性,耐热和耐摩擦等性能。
TPU与POM共混物的制备和应用价值：我国聚甲醛行业处在产业寿命周期的初始期，产品结构性短缺更加突出，高性能产品基本依赖进口或者由国内独资的大型跨国公司所掌控。
汽车，通信，机械，电子，航空航天，核电，轨道交通，飞机，新能源等产业的技术升级对高性能工程塑料，结构性材料和复合材料的需求不断增长。
一，实验方案1,TPU与POM共混物的制备采用双螺杆挤出熔融共混的方法制备了聚甲醛和聚氨酯共混物。
POM，TPU和增容剂分别以不同的比例混合均匀，在双螺杆挤出机上熔融共混，挤出造粒。
2,TPU与POM共混物的性能检测及表征力学性能测试：缺口冲击强度按GB/T1843-1994测试；拉伸试验按GB/T1040-1992测试。
SEM：形态样品经液氮低温脆断，断口在常温下经N,N-二甲基酰胺刻蚀处理后喷金；磨损表面直接喷金，然后进行电子显微镜扫描实验。
二，实验结果预测1,TPU与POM共混物形态分析通过电子显微镜扫描可得，未加增容剂的共混物中橡胶粒子呈大小不等的球状且分布不均匀，说明POM与TPU的相容性较差，两相间的分子相互渗透较少，两相界面的黏结强度较低。
而加入增容剂的共混物中，橡胶粒子分散趋于均匀且部分呈细条状，这不仅增大了分散相粒子与基体的接触面积，而且减少了粒子间间距，增强了粒子间应力场的叠加，说明增容剂Z的加入减少了界面张力，改善了POM与TPU之间的相容性。
第六章 聚合物共混物
▪ （2）混合过程中化学反应所引起的增容作用。
▪ （3）聚合物组分之间引入相互作用的基团。
▪ （4）共溶剂法和IPNs法。
6.3.2 聚合物/聚合物互溶性的热力学分析 根据热力学第二定律，对于理想溶液而言：
GM HM TSM
只有当△Gm ﹤0时，混合才能自发进行
对于聚合物体系而言：
④ 在其它工艺条件相同的情况下，延长混炼时间或增加 混炼操作次数，在一定条件下虽可提高共混物料的均匀性， 但应避免高聚物有可能出现的过度降解以至由此而引起高 聚物共混物料的劣化。 熔融共混法是一种最常用的高聚物共混法，与初混操作结 合，一般可取得较满意的效果，其中又一挤出共混应用最 广。
（3）溶液共混法
（2）对于反应型增容剂，其增容原理与非反应型增容剂显 著不同，这类增容剂与共混物各组分之间形成了新的化学键， 所以称之类化学增容，它属于一种强迫性增容，反应型增容剂 主要是一些含有可与共混组份起反应的官成团的共聚物，它们 特别适合于相容性差且带有易反应官能团的高聚物之间的增容， 反应增容的概念包括，外加反应性增容剂与共混高聚物组分反 应而增容；也包括使其混高聚物官能化并凭借相互反应而增容。 反应型增容剂：优点，用量少、效果好，缺点：易因副反应造 成物性下降。 非反应型增容剂，优点，无副作用，使用方便，缺点：用量较 多，效果较低，成本较高。
6.3.1 聚合物/聚合物互溶性的基本特点:
▪
聚合物分子量很大，混合熵很小,所以热力学上
真正完全互溶即可任意比例互溶的聚合物对为数不多，
大多数聚合物之间是互不溶或部分互溶的。当部分互
溶性较大时，称为互溶性好；当部分互溶性较小时，
称为互溶性差；当部分互溶性很小时，称为不互溶或
基本不互溶。 表6－4和表6－5
PETGPC共混物的制备及结构性能研究 终版
PETG/PC共混物的制备及结构性能研究PETG全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，PETG的透明度高，光泽度好，是一种全新的透明工程塑料；PETG冲击强度优异、耐热性好、弯曲不泛白、耐划痕、耐防老化、防静电、耐化学性优异、低萃取性、耐水解性、流动性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(符合FDA)，属于新一代环保塑料[1]。
聚碳酸酯(PC)是性能优异的工程塑料，具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、电绝缘性等优点，但是PC的熔体粘度较大流动性差，耐溶剂性差，在溶剂和碱性环境下易发生应力开裂和溶胀，对缺口的敏感性较大，加工时容易发生应力开裂，并且加工温度较高，使得加工困难，价格偏高等缺点[2-4]。
选择其它聚酯改善PC性能，从而获得综合性能优异的复合材料，是一种较为有效、简便的改性途径。
PETG具有许多优异性能，尤其是在热性能和热稳定性方面，而且PETG具有良好的耐化学性和加工性，将其与其它一些聚酯共混可以改善后者的性能，有利于研究一些新产品[5-6]。
国内有关PETG/PC共混物改性的研究甚少，国外也未见系统报道[7-8]。
笔文通过选择PETG与一定比例的PC进行熔融共混，制备力学性能优异、透明性好的PETG/PC共混物。
1 实验部分1.1 原材料PETG：BR003，粒料，美国伊士曼化学公司；PC：P5001，粒料，日本尤尼吉卡公司；抗氧剂1010，粉末，市售。
1.2 主要仪器、设备双螺杆挤出机：ZSK-25WLE，德国WP公司；注塑机：JPH10，广东泓利机器有限公司；电子万能材料试验机：LR30K，英国AMETEK有限公司；扩展流变仪：ARES，美国TA公司；差示扫描量热仪：204F1，德国NETZSCH公司；透光率雾度测定仪：WGT-S，上海精密科学仪器公司。
1.3 试样制备将PETG 、PC 分别在65℃和140℃真空干燥5 h ，按照100/0、80/20、60/40、40/60、20/80、0/100的配比混合均匀，在双螺杆挤出机中挤出制备PETG/PC 共混物，挤出温度为230～245℃，螺杆转速为190 r/min ，制得共混物于80℃干燥4 h ，注射温度为240℃，注塑成标准测试样条。
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。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
➢ 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 理化学共混法。
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。
共混型TPE 是橡胶和塑料两种组分在高温和高剪切速率的 机械共混条件下制备而成的。在机械共混条件下，橡胶组 分在动态硫化的同时又被充分地剪切成微小的颗粒。实质 上，这一过程为反应性共混。在机械作用下，橡胶被均匀 地分散于塑料组分之中，最后制成以橡胶组分为分散相， 塑料组分为连续相的共混体系。
聚合物共混物的制备方法及相关设备
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
1985~
单纯的共混技术
接枝技术 多层乳液技术
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
聚合物合金化技术 的复合化技术
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。
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。
聚合物改性考试试题题
一、名称解释 20分聚合物共混改性：答：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合，从而制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。
相逆转：答：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。
热塑性塑料：答：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。
增容作用：答：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。
改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使共混物具有长期稳定的性能。
二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分答：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。
单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。
两相互锁或交错结构：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。
有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。
相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（）是两相连续结构的典型例子。
三、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的、相图。
15分答：分为热力学相容性和工艺相容性两类。
热力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。
工艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。
相图略四、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分答：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度；②界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度；③界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。
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。
《高分子材料及改性》课程教学大纲(本科)
《高分子材料及改性》课程教学大纲课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：32学时△学分适用专业：高分子材料工程技术一、课程性质与任务高分子材料改性是高分子材料工程技术专业的一门专业课。
本课程从聚合物共混改性原理出发，对聚合物共混物的分类、发展，聚合物共混物的相容性、形态结构、聚合物成型过程混物的形态结构变化、聚合物共混物的性能、共混物的制备方法等方面进行详细的分析和阐述。
使学生对聚合物的共混改性的基本原理和方法有一个全面的认识，并了解共混改性发展的一些最新进展。
能使学生初步学会运用基本方法来设计、制备聚合物共混物，解决聚合物过程中遇到的实际问题，为获得综合性能优异的聚合物材料提供一条有效途径。
二、教学基本要求第1章概论掌握：聚合物共混改性的基本概念、分类；理解：共混改性的目的、意义；了解：聚合物共混改性的发展概况第2章聚合物之间的相容性掌握：聚合物共混体系相容性的基本概念、聚合物-聚合物相容性理论。
理解：影响聚合物共混物相容性的因素。
了解：聚合物共混体系相图二元相图，LCST、UCST等类型相图，聚合物共混物相容性的测定方法第3章聚合物共混物的形态结构掌握：影响共混物形态结构的因素；理解：聚合物共混物的界面层作用及改善聚合物共混物界面层的方法；了解：聚合物共混物形态结构的基本类型第4章聚合物共混物的性能掌握：聚合物共混物的玻璃化转变特征；聚合物共混物的力学强度。
理解：聚合物共混物的冲击性能、橡胶增韧塑料的增韧机理、影响橡胶增韧塑料冲击强度的因素。
了解：聚合物共混物性能与其组分性能的一般关系第5章聚合物共混物的其他性能掌握：共混物的光学性能理解：共混物的流变性能了解：共混物的密度、电性能第6章聚合物共混物的制备掌握：聚合物共混物的制备方法；理解：物理共混过程原理；了解：共混设备。
第7章增容剂及其在聚合物共混物中的应用掌握：增溶剂的作用原理；理解：增容剂在聚合物共混物中的应用；了解：增溶剂的一般制法第8章聚合物改性实例了解PP、PE、PS、PVC、尼龙、聚酯的共混改性三、课程内容1.概论1.1聚合物改性目的1.2基本概念（重点）1.3聚合物共混物的分类方法（重点）1.4聚合物共混改性的发展概况2.聚合物之间的相容性2.1聚合物之间的相容性的基本特点2.2聚合物-聚合物相容性理论（重点，难点）2.3改善聚合物之间相容性的方法（重点）2.4研究聚合物之间相容性方法3.聚合物共混物的形态结构3.1聚合物共混物形态结构的基本类型3.2聚合物共混物的界面层（难点）3.3影响共混物形态结构的因素（重点）4.聚合物共混物的力学性能4.1聚合物共混物性能与其纯组分性能的一般关系4.2聚合物共混物的玻璃化转变及力学松弛性能（难点）4.3聚合物共混物的力学性能（难点）4.4橡胶增韧塑料的增韧机理（重点）5.聚合物共混物的其他性能5.1聚合物共混物熔体的流变特性（难点）5.2聚合物共混物的透气性和可渗性5.3聚合物共混物的密度以及电学、光学、热性能6.聚合物共混物的制备方法及相关设备6.1制备方法（重点）6.2物理共混过程原理（难点）6.3共混设备7.增容剂及其在聚合物共混物中的应用7.1增溶剂的作用原理（重点）7.2增溶剂的类型及一般制法7.3增容剂在聚合物共混体系中应用实例8.聚合物改性实例PP、PE、PS、PVC、聚酰胺、聚酯的共混改性四、教学环节学时分配五、选用教材1.教材：聚合物共混改性.吴培熙.中国轻工业出版社，19982.参考教材：塑料改性技术.王经武.华工出版社，2004/2六、说明。
P3HT和Spiro-OMeTAD共混物作为光活性层的杂化太阳电池性能
P3HT和Spiro-OMeTAD共混物作为光活性层的杂化太阳电池性能一、P3HT和Spiro-OMeTAD的特性及特点P3HT（聚3-己基噻吩）是一种常用的有机半导体材料，具有良好的光电性能和导电性能，在光伏器件中有较好的应用前景。
P3HT具有较高的吸光系数和载流子迁移率，适合用作光活性层的材料。
Spiro-OMeTAD（三噻吩基氧杂环己烷基-马来酸叔丁酯）是一种广泛用于有机太阳能电池中的p型有机半导体材料，具有较高的电子通道迁移率和较好的氧化还原性能。
P3HT和Spiro-OMeTAD的物理特性和电学特性使它们在光活性层材料中具有较好的互补性，有望形成优良的光电性能。
二、P3HT和Spiro-OMeTAD共混物的制备方法P3HT和Spiro-OMeTAD共混物的制备方法包括机械混合方法、溶液共混法、共溶剂共混法等。
机械混合方法是将P3HT和Spiro-OMeTAD粉末进行干燥混合，然后通过加热和挤压等工艺形成共混薄膜。
溶液共混法是将P3HT和Spiro-OMeTAD溶解在共混溶剂中，然后通过溶液旋涂或喷涂等工艺形成共混薄膜。
共溶剂共混法是将P3HT和Spiro-OMeTAD分别溶解在两种相容的溶剂中，然后通过共混溶剂的混合作用实现共混混合。
不同的制备方法会影响共混薄膜的形貌、结构和性能，需要根据具体应用需求选择合适的制备方法。
三、P3HT和Spiro-OMeTAD共混物光活性层的性能评价P3HT和Spiro-OMeTAD共混物的光活性层性能包括光电性能、稳定性和制备工艺对器件性能的影响。
光电性能是评价材料光伏性能的重要指标，包括光吸收、载流子迁移率和光电转换效率等。
稳定性是评价材料使用寿命和环境适应性的指标，包括光电性能随时间的衰减和器件在不同环境条件下的性能表现。
制备工艺对器件性能的影响是考察共混薄膜形貌、结构和性能的重要指标，包括共混比例、共混溶剂和共混工艺等对器件性能的影响。
通过对P3HT和Spiro-OMeTAD共混物光活性层的性能评价，可以更好地了解其在太阳能电池中的应用潜力。
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
PETG／PC共混物的制备及结构性能研究
PETG／PC共混物的制备及结构性能研究PETG/PC共混物是一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG）和聚碳酸酯（PC）组成的共混材料。
PETG和PC都是热塑性树脂，具有良好的机械性能和耐热性。
他们的共混形成的材料常常具有更好的性能，因此在工程领域中有广泛的应用。
制备PETG/PC共混物可通过熔融共混法，针对不同的应用需求，可以采用机械混合、溶液混合、共沉淀、共晶合成等方法。
其中机械混合方法是最为常见的方式。
首先将PETG和PC分别熔融，然后通过混合、挤出、冷却等工艺将两种熔体混合，形成共混物。
PETG/PC共混物的结构和性能是研究的重点。
首先，共混物的微观结构对其性能有很大影响。
通过改变PETG和PC的配比以及混合方法，可以调控共混物的结构。
例如，增加PETG含量可以增强共混物的柔韧性，而增加PC含量则可以提高共混物的强度和耐热性。
其次，共混物的热性能是关键指标之一、常见的测试方法包括热失重分析、DSC分析、TG分析等，可以评估共混物的热稳定性、热分解温度、玻璃化转变温度等。
此外，机械性能也是研究的重点之一、通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试等方法可以评估共混物的拉伸强度、韧性和硬度等性能。
而且，共混物的热膨胀性、耐化学品性、电气性能等也是需要研究的关键指标。
PETG/PC共混物在实际应用中具有广阔的前景。
由于其优越的性能，PETG/PC共混物可以用于制备各种工程塑料制品，如汽车零部件、电子器件、家居用品等。
此外，由于PETG和PC材料的可回收性，PETG/PC共混物也具有环保的优势，符合可持续发展的要求。
总之，PETG/PC共混物是一种具有良好结构和性能的材料，在工程领域中具有广泛的应用前景。
通过控制制备条件和调节配比，可以制备出具有不同性能的PETG/PC共混物，以满足不同应用领域的需求。
因此，进一步研究和探索PETG/PC共混物的制备和性能研究具有重要的理论和实际意义。
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，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。
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• 选择熔体共混法时应注意： 1.各混合组分均应为易熔聚合物; 2.共混组分的Tf应相近，Td也应相近； 3.共混组分应具有相近的熔体粘度； 4.共混组分的弹性模量值不应悬殊过大; 5.避免混炼时间过长而发生降解；
3.溶液共混法
• 将共混组分加入到共同溶剂中搅拌溶解混 合均匀，然后加热蒸出溶剂或加入非溶剂 共沉淀以获得共混物的方法。 • 此法应用场合： 1.难熔易溶的共混组分； 2.直接以溶液状态使用的场合； 3.用于相容性方面的研究。
• 聚合物干粉混合的同时，也可加入增塑剂、 润滑剂、防老剂、着色剂以及填料等各种 配合剂。 • 经干粉共混所得物料，在某些情况下可直 接用于压制、压延、注射或挤出成型，也 往往经过挤出造粒后再用以成型。
此法优点：设备简单、操作容易。
此法缺点：①所用聚合物原料必须呈细粉状， 若原料颗粒较大，需粉碎，但韧性大的聚合 物粉碎困难；②干粉混合温度低于其Tf，物 料不易流动，故混合分散效果较差。共混物 的相畴较粗大，制品的性能受到一定的影响。 • 适于此法的场合： 1.某些难溶难熔的聚合物共混体系； 2.组分间相容性较好，且某些组分用量较少。
• 接枝共聚－共混法的典型操作程序如下：
单体Ⅱ 引发剂或
制备聚合物Ⅰ
均匀溶解
加热
溶解(胀)
接枝共聚 以聚合物Ⅰ为骨架接枝聚合物Ⅱ 单体Ⅱ均聚 聚合物Ⅱ 原聚合物Ⅰ 聚合物Ⅰ
共混物
• 由上所示，共聚物中由于接枝共聚组分的 存在促进了两种聚合物组分的相溶，所以 接枝共聚－共混产物的相畴较机械共混法 的产物相畴微细。
• 剪切——剪切作用是依靠剪切力促使颗粒 产生变形（偏转和拉长）以使破碎分散。 • 剪切的效果同剪切力的大小、作用力的距 离和作用力的方向有关。剪切力越大，作 用力的距离越小，剪切力作用互为90°的 交替方向变化时，混合效果越好。 • 由于聚合物的熔体（或溶液）粘度较大， 所以其物理共混过程主要凭借对流和剪切 两种作用完成。
6定的设备来完成，故也称之为 机械共混法，相应的设备称为混合或混炼 设备。
• 物理共混中可能会由于强剪切作用而形成 少量的共聚物。
1.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 的方法 称为干粉（粉料）共混法。 • 常用设备：球磨机，V型混合机，倒锥式混 合机，Z型捏合机，高速混合机等。 以上设备大多常温操作，能产生较大的剪 切作用。
2.熔体共混法
• 熔体共混法有称熔融共混法。此法是将共 混组分在其Tf以上用混炼设备制取聚合物 共熔体，然后再冷却，粉碎或造粒的方法。 其工艺过程示意图如下：
• 初混合设备类似于干粉混合设备。
• 混炼设备主要有：双辊混炼机，密闭式混 炼机，单螺杆挤出机。 此法优点： 1.共混原料的粒度要求不严格； 2.混炼设备的强剪切作用使共混组分混合效 果较好，制品相畴较小； 3.可能形成一定数量的接枝或嵌段共聚物， 从而促进组分之间的相容。
第六章
6.1制备方法
6.1制备方法 制备聚合物共混物的方法主要有物理共混 法和共聚－共混法（化学共混法）两类， 此外还有较新的IPN（互穿聚合物网络）法。 各种共混法所制得共混物的理想形态结构 应为稳定的微观多相体系或亚微观多相体 系。这里所指的“稳定”是指共混物在成 型及使用过程中不产生宏观的相分离。
6.2物理法共混过程原理
1.混合过程
• 混合过程一般包括混合作用和分散作用两 方面的意义。 • 混合作用——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 分所占空间得最初分布情况发生变化。以 均匀程度表示效果。
• 分散作用——指参与混合的组分发生颗粒 尺寸减小的变化。极端情况达到分子程度 的分散。以分散程度表示其效果。 • 在聚合物共混中，混合作用和分散作用大 多同时存在。
6.1.3 IPN法
• IPN法形成互穿网络聚合物共混物，是一种 以化学法制备物理共混物的方法。 • 其典型操作是先制备一交联聚合物网络 （聚合物Ⅰ），将其在含有活化剂和交联 剂的第二种聚合物单体中溶胀，然后第二 种单体聚合，于是两交联聚合物网络相互 贯穿，实现两种聚合物的共混。其相态为 两相连续结构，相分离因网络贯穿而无法 完全实现，称之为“强迫互溶”。
• 接枝共聚－共混法制得的共混物，其性能 通常优于机械共混法的产物，所以近年来 发展很快，应用范围推广。目前，主要用 于生产橡胶增韧塑料。例如HIPS及ABS（以 接枝法取代机械共混法）树脂，另外，橡 胶增韧PVC等也开始研究并用此法生产。
• 影响接枝共聚－共混产物性能的因素很多， 其中主要有原料聚合物组分Ⅰ和Ⅱ的性质， 比例，接枝链的长短，数量等。 • 此外制作共混物所用设备为一般聚合设备， 即间歇式聚合釜或釜式、塔式连续操作设 备。 • 在操作方式上除以上的本体法外，还有本 体－悬浮法,乳液法等。
6.3干粉共混设备
• 高速捏合（和）机 用途——树脂初混合 结构——如图 作用——剪切与对流 特点——产生效率高，混合效果好，物料适 应性强。
• Z型捏合机 用途——初混合 结构——如图 作用——剪切为主，分布混合 特点——适合于粘稠的物料
2.混合机理 • 物料得混合过程通常依靠扩散，对流和剪 切三种作用来完成。 • 扩散——指各组分的微粒总是从其浓度较 高的区域向浓度较低的区域迁移。 参与混合的各组分在不同区域的浓度差是 扩散作用的推动力。 • 对流——对流作用是各种物料在空间位置 上的相互变模。 机械作用（如搅拌）是促进对流作用的主 要手段。
4.乳液共混法
• 乳液共混法的基本操作是将不同种的聚合 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。
6.1.2共聚共混法
• 共聚－共混法制取混合物是一种化学方法， 不同于以物理法为主的机械共混法。共聚 －共混法又有接枝共聚和嵌段共聚之分， 在制取共混物方面，接枝共聚－共混法更 为重要。