聚合物改性原理资料
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聚氨酯和聚丙烯酸酯基的半-SIN，加入不同量的聚丁 二醇以调节接枝程度，随着接枝程度的增加，与PU组分相 应的玻璃化温度向高温移动的程度迅速增加，可达35℃。
① 分步IPN——IPN SBR/PS、 IPN PB/PS、 IPN PU/PS
逆--IPN（Inverse-IPN）——塑料为聚合物1， 弹性体为聚合物2；
完全IPN——两种聚合物组分都是交联的；
The R & D Group of Polymer Science
Tianjin University of Science & Technology
wk.baidu.com
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Tianjin University of Science & Technology
② 形态结构的基本特点
绝大多数IPN 是复相结构，其相分离结构主要取决于 组分间的相容性、制备方法及反应条件。“强迫相容性” 使组分间混合均匀，界面粘结力较强。
Tianjin University of Science & Technology
(1) IPN的类型及合成
由两种以上聚合物通过物理和化学的交联形成网络， 网络链段间相互贯穿缠结，形成具有不同相容性的微区 结构的多相体系。
IPN的结构应建立于聚合物的不同相容性、聚合物 共混物的多相性以及聚合物大分子的交联能力的基础上。
例：IPN PEA/PMMA中， PEA与PMMA的溶解度 参数相近，相容性好，相畴很小，约为10nm；
IPNPEA/PS中，由于PEA与PS的相容性差，相 畴在100nm以上。
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在IPN中，网络之间的相互贯穿仅发生于超分子水 平，并非真正分子水平的相互贯穿。
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④ 影响形态结构的主要因素
(a) 相容性的影响
相畴尺寸与两相界面张力成正比，而界面张力决 定于两组分之间的相容性。相容性越大，则界面张力 越小，相畴就越小。
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IPN PEA/PS存在两个相互靠近的玻璃化转变温度 ，而组分间相容性 很好的IPN PEA/PMMA就只存在一个温度范围很宽的玻璃化转变区，但 仅表现一个宽广的玻璃化转变并不意味着均相结构。因为与均相聚合物 相比，此玻璃化转变的温度范围要宽得多，这意味着是一系列温度相近 的玻璃化转变的叠合。
相畴尺寸与两种网络之间的互穿情况有密切关系。 一般而言，两种网络之间的相互贯穿主要是相畴级的 相互贯穿，相畴减小时，分子级的相互贯穿增加。
在IPN中，网络1处于溶胀状态，网络2处于自然 状态，所以即便两个聚合物组分是相同的，例如均聚IPN，两种网络之间仍存在差别，仍有分相结构存在。
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② 同步IPN（SIN）——Simultaneous
➢ 两种聚合物组分同时达到凝胶点——SIN EP/Acrylic ➢ 两种聚合物组分依次达到凝胶点——SIN PU/PMMA ➢ 两种聚合物组分之间发生一定程度的接枝反应。 ➢ 半-SIN——只有一种聚合物交联的SIN，有时也称为假-SIN （pseudo-SIN)或间充复相聚合物。可制得一系列含有硬段和软段聚 合物的两相复合结构的高抗冲浇铸塑料。
第4章 制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响
4.1 共混改性聚合物的制备方法 4.1.1 物理共混法（机械共混法）
干粉共混法 熔体共混法 溶液共混法 乳液共混法
4.1.2 化学方法（共聚—共混法）
接枝共聚—共混法 嵌段共聚—共混法
4.1.3 互穿网络聚合物（IPN）法
The R & D Group of Polymer Science
均聚互穿聚合物网络（homo-IPN)——Millar IPN ， 由化学上完全相同的交联聚合物组成，IPN PS/PS，其 性能不同于一般的交联聚合物，在相同交联度的情况 下， IPN PS/PS的熔胀度较小。
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大多数IPN具有胞状结构，胞壁是两种聚合物贯穿的 主要场所。
具有明显的界面层——与一般的聚合物共混物相比， IPN 的界面层更为明显，对性能的影响更为突出。
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③ 胶乳IPN（LIPN）
以乳液聚合的方法制得有聚合物1组成的“种子”乳胶粒，再加入 单体2、交联剂和引发剂，形成“芯--壳”状结构的LIPN。
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(2) 相分离及形态结构 ① 相分离
半IPN（Semi-IPN) ——仅有一种聚合物是交联的；
➢ 聚合物1交联，聚合物2为线形的，为第一类半IPN（Semi-1） ➢ 聚合物2交联，聚合物1为线形的，为第二类半IPN（Semi-2）
梯度IPN（gradient IPN）——在聚合物1熔胀达到平 衡之前就使单体2迅速聚合，则从聚合物1的表面至内 部，单体2的浓度逐渐减小，产物的宏观组成具有一定 的变化梯度。
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当两种聚合物组分间发生接枝反应或形成氢键之类的 强次价键时，相容性提高，相畴减小。相应于两组分的两 个玻璃化温度相互靠近的程度增加，甚至只存在一个玻璃 化温度。
① 分步IPN——IPN SBR/PS、 IPN PB/PS、 IPN PU/PS
逆--IPN（Inverse-IPN）——塑料为聚合物1， 弹性体为聚合物2；
完全IPN——两种聚合物组分都是交联的；
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② 形态结构的基本特点
绝大多数IPN 是复相结构，其相分离结构主要取决于 组分间的相容性、制备方法及反应条件。“强迫相容性” 使组分间混合均匀，界面粘结力较强。
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(1) IPN的类型及合成
由两种以上聚合物通过物理和化学的交联形成网络， 网络链段间相互贯穿缠结，形成具有不同相容性的微区 结构的多相体系。
IPN的结构应建立于聚合物的不同相容性、聚合物 共混物的多相性以及聚合物大分子的交联能力的基础上。
例：IPN PEA/PMMA中， PEA与PMMA的溶解度 参数相近，相容性好，相畴很小，约为10nm；
IPNPEA/PS中，由于PEA与PS的相容性差，相 畴在100nm以上。
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在IPN中，网络之间的相互贯穿仅发生于超分子水 平，并非真正分子水平的相互贯穿。
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④ 影响形态结构的主要因素
(a) 相容性的影响
相畴尺寸与两相界面张力成正比，而界面张力决 定于两组分之间的相容性。相容性越大，则界面张力 越小，相畴就越小。
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IPN PEA/PS存在两个相互靠近的玻璃化转变温度 ，而组分间相容性 很好的IPN PEA/PMMA就只存在一个温度范围很宽的玻璃化转变区，但 仅表现一个宽广的玻璃化转变并不意味着均相结构。因为与均相聚合物 相比，此玻璃化转变的温度范围要宽得多，这意味着是一系列温度相近 的玻璃化转变的叠合。
相畴尺寸与两种网络之间的互穿情况有密切关系。 一般而言，两种网络之间的相互贯穿主要是相畴级的 相互贯穿，相畴减小时，分子级的相互贯穿增加。
在IPN中，网络1处于溶胀状态，网络2处于自然 状态，所以即便两个聚合物组分是相同的，例如均聚IPN，两种网络之间仍存在差别，仍有分相结构存在。
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② 同步IPN（SIN）——Simultaneous
➢ 两种聚合物组分同时达到凝胶点——SIN EP/Acrylic ➢ 两种聚合物组分依次达到凝胶点——SIN PU/PMMA ➢ 两种聚合物组分之间发生一定程度的接枝反应。 ➢ 半-SIN——只有一种聚合物交联的SIN，有时也称为假-SIN （pseudo-SIN)或间充复相聚合物。可制得一系列含有硬段和软段聚 合物的两相复合结构的高抗冲浇铸塑料。
第4章 制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响
4.1 共混改性聚合物的制备方法 4.1.1 物理共混法（机械共混法）
干粉共混法 熔体共混法 溶液共混法 乳液共混法
4.1.2 化学方法（共聚—共混法）
接枝共聚—共混法 嵌段共聚—共混法
4.1.3 互穿网络聚合物（IPN）法
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均聚互穿聚合物网络（homo-IPN)——Millar IPN ， 由化学上完全相同的交联聚合物组成，IPN PS/PS，其 性能不同于一般的交联聚合物，在相同交联度的情况 下， IPN PS/PS的熔胀度较小。
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大多数IPN具有胞状结构，胞壁是两种聚合物贯穿的 主要场所。
具有明显的界面层——与一般的聚合物共混物相比， IPN 的界面层更为明显，对性能的影响更为突出。
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③ 胶乳IPN（LIPN）
以乳液聚合的方法制得有聚合物1组成的“种子”乳胶粒，再加入 单体2、交联剂和引发剂，形成“芯--壳”状结构的LIPN。
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(2) 相分离及形态结构 ① 相分离
半IPN（Semi-IPN) ——仅有一种聚合物是交联的；
➢ 聚合物1交联，聚合物2为线形的，为第一类半IPN（Semi-1） ➢ 聚合物2交联，聚合物1为线形的，为第二类半IPN（Semi-2）
梯度IPN（gradient IPN）——在聚合物1熔胀达到平 衡之前就使单体2迅速聚合，则从聚合物1的表面至内 部，单体2的浓度逐渐减小，产物的宏观组成具有一定 的变化梯度。
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当两种聚合物组分间发生接枝反应或形成氢键之类的 强次价键时，相容性提高，相畴减小。相应于两组分的两 个玻璃化温度相互靠近的程度增加，甚至只存在一个玻璃 化温度。