高分子的共混物的形态结构

4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
表5 PMMA/PS共混体系的透明性 共混体系的透明性 PMMA/％ ％ 3600 5 10 20 透明 半透明 半透明 分子量 5700 半透明 不透明 不透明 8400 不透明 不透明 不透明
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
5. 共混高分子的结构对其性能的影响 共混高分子的结构对其性能的影响
为了研究共混高聚物的聚集态结构对性能的影响， 为了研究共混高聚物的聚集态结构对性能的影响， 常根据分散相和连续相“软”和“硬”的情况分为四 常根据分散相和连续相“ 类： （1）分散相软－连续相硬，如橡胶增韧塑料； ）分散相软－连续相硬，如橡胶增韧塑料； （2）分散相硬－连续相软，如热塑性弹性体； ）分散相硬－连续相软，如热塑性弹性体；
3. 共混高分子的聚集态结构特点 共混高分子的聚集态结构特点
3. 除了两相外，还存在着第三个结构区：两相之间的界 除了两相外，还存在着第三个结构区： 面区（也称界面相）。在界面区内，两种高分子相互 面区（ 也称界面相） 在界面区内， 界面相 渗透，相互扩散，其扩散深度即为界面厚度。 渗透，相互扩散，其扩散深度即为界面厚度。相容性 越大，则界面厚度越大。 越大，则界面厚度越大。
三、增容剂 在物理共混中，为改善两组分间的相容性， 在物理共混中，为改善两组分间的相容性，常常向 相容性 体系中加入第三组分－增容剂。增容剂可以是与 、 两 体系中加入第三组分－增容剂。增容剂可以是与A、B两 种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物， 种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物，也可以是 嵌段或接枝共聚物 与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝 、 的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝 共聚物。 共聚物。
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
少量增容剂的加入可使分散相的体积变小， 少量增容剂的加入可使分散相的体积变小，表面 变得粗糙，用量增大时， 、 可容于共聚物各自的相 变得粗糙，用量增大时，A、B可容于共聚物各自的相 区中， 区中，使相区尺寸比单纯的嵌段共聚物的相区尺寸来 得大。 得大。
1. 高分子化合物 2. 制备方法
（1）物理共混：机械共混、溶液浇铸共混、乳液共混等 ）物理共混：机械共混、溶液浇铸共混、 （2） 化学共混：溶液接枝、溶胀聚合，有时也把嵌段共 ） 化学共混：溶液接枝、溶胀聚合， 聚包括在内。 聚包括在内。
2. 共混高分子的相容性 共混高分子的相容性
两种高分子掺合在一起，能否混合，混合的程度如何， 两种高分子掺合在一起，能否混合，混合的程度如何， 这就需要研究高分子的相容性 相容性。 这就需要研究高分子的相容性。 根据热力学定律如果两种高分子相混合， 根据热力学定律如果两种高分子相混合，则有
3. 共混高分子的聚集态结构特点 共混高分子的聚集态结构特点
2. 两种不相容组分混合后，通常一组分是连续相，另 一 两种不相容组分混合后，通常一组分是连续相， 连续相 组分呈分散性，其分散程度决定于组分间的相容性。 组分呈分散性，其分散程度决定于组分间的相容性。 分散性 两种高分子的相容性愈好，则分散得愈好，愈均匀， 两种高分子的相容性愈好，则分散得愈好，愈均匀， 这类相容性适中的共混高聚物，具有较大的应用价值。 这类相容性适中的共混高聚物，具有较大的应用价值。
共混wk.baidu.com合物 Polymer Blend
内容介绍 1. 高分子混合物 2. 共混高分子的相容性 3. 共混高分子的聚集态结构特点 4. 共混高分子结构及影响因素 5. 共混高分子结构对其性能的影响
1. 高分子化合物 1. 分类
（1）增塑高聚物：高分子－增塑剂混合物，为均相体系 ）增塑高聚物：高分子－增塑剂混合物， （2）增强高聚物：高分子－填充剂混合物，为非均相体系 ）增强高聚物：高分子－填充剂混合物， （3）共混高聚物： 高分子－ 高分子混合物，又称多组分 ） 共混高聚物：高分子－高分子混合物， 聚合物。 聚合物。
一、浓度 组分浓度是决定共混物形态的重要因素。 组分浓度是决定共混物形态的重要因素。一般含量少 的组分形成分散相，而含量多的组分形成连续相，随着分 的组分形成分散相，而含量多的组分形成连续相， 散相含量的增加，分散相从球状分散变成棒状分散， 散相含量的增加，分散相从球状分散变成棒状分散，到两 组分浓度接近时，则形成层状结构， 组分浓度接近时，则形成层状结构，此时的两组分在材料 中均形成连续相。 中均形成连续相。 连续相
∆G=∆H-T∆S≤0 ≤
2. 共混高分子的相容性 共混高分子的相容性
但由于高分子的分子量很大，混合时熵变较小， 但由于高分子的分子量很大，混合时熵变较小，而 且混合过程通常是吸热过程， 即 ∆H﹥0， 因此∆G往往 且混合过程通常是吸热过程 ， ﹥ ， 因此 往往 是正值，也就是说绝大多数高分子－ 是正值，也就是说绝大多数高分子－高分子混合物都不 能达到分子水平的混合，结果形成非均相混合物 通常， 非均相混合物。 能达到分子水平的混合，结果形成非均相混合物。通常， 为了获得共混高聚物的某些特性， 为了获得共混高聚物的某些特性，反而希望形成非均相 混合物。 混合物。
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
二、晶态—非晶态高聚物的共混 晶态 非晶态高聚物的共混 在共混高聚物中，如果有一个组分为结晶高分子， 在共混高聚物中 ， 如果有一个组分为结晶高分子 ， 则它的聚集态中又增加了晶相和非晶相的织态结构。 则它的聚集态中又增加了晶相和非晶相的织态结构 。 大 致可分为四种类型： 致可分为四种类型：
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
二、分子量 研究发现分散相的分子量的增加使相容性下降及分散 相相区尺寸增加 。 例如 ： 聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯 （PMMA/PS）共混体系，不同分子量的 ）共混体系，不同分子量的PMMA同PS共混 同 共混 物的透明性实验结果如下表。 物的透明性实验结果如下表。
1. 高分子化合物
高分子共混是改善高分子性能的重要手段之一， 高分子共混是改善高分子性能的重要手段之一，通过 共混可以达到提高应用性能、 共混可以达到提高应用性能、改善加工性能或降低成本的
目的。 目的。
1. 高分子化合物
同金属合金类似， 同金属合金类似， 把高分子混合在一起组成多组分 材料，可获得诸多性能比单一组分更优秀的新型材料，因 材料，可获得诸多性能比单一组分更优秀的新型材料， 而，也被形象的称为“高分子合金”。 也被形象的称为“高分子合金”
3. 共混高分子的聚集态结构特点 共混高分子的聚集态结构特点
1. 大多数共混高聚物的组分，热力学是不相容的，常形 大多数共混高聚物的组分，热力学是不相容的， 成非均相体系。由于高分子－高分子混合物的粘度很 成非均相体系。由于高分子－ 大，分子或链段的运动非常困难，相当于处于冻结状 分子或链段的运动非常困难， 态。因此，共混体系处于动力学上的稳定状态。 因此，共混体系处于动力学上的稳定状态。
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
（1）两种晶粒分散在非晶区； ）两种晶粒分散在非晶区； （2） 球晶和晶粒分散在非晶区； ） 球晶和晶粒分散在非晶区； （3）分别生成两种不同的球晶； ）分别生成两种不同的球晶； （4）共同生成混合型球晶 。 ）
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素 4.2 影响共混高聚物结构的因素 影响共混高聚物结构的因素
2. 共混高分子的相容性 共混高分子的相容性
高分子混合物的相容性，常常用容度参数 来表征。 容度参数来表征 高分子混合物的相容性 ， 常常用 容度参数 来表征 。 容度参数愈接近，高分子的相容性愈好。此外，为了改 容度参数愈接近， 高分子的相容性愈好。此外， 善共混各组分间的相容性，有时通过嵌段 接枝共聚、 嵌段、 善共混各组分间的相容性，有时通过嵌段、接枝共聚、 网络互穿等措施来实现。 网络互穿等措施来实现。 等措施来实现
5. 共混高分子的结构对其性能的影响 共混高分子的结构对其性能的影响
（3）分散相－连续相均软 ，如天然橡胶和合成橡胶 ）分散相－ 的共混物； 的共混物；
的共混物。 （4）分散相－连续相均硬，如 PE/PC的共混物。 ）分散相－连续相均硬， 的共混物
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
（1）晶粒分散在非晶相中 ） （2）球晶分散在非晶相中 ） （3）非晶相分散在球晶相中 ） （4）非晶相聚集成较大区域结构分布在球晶中 ）
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素
三、晶态—晶态高聚物的共混 晶态 晶态高聚物的共混 在共混高聚物中，若两个组分都是结晶性的， 在共混高聚物中 ， 若两个组分都是结晶性的 ， 则在 它的聚集态结构中，其晶相可形成混晶或分别形成晶相； 它的聚集态结构中 ， 其晶相可形成混晶或分别形成晶相 ； 其非晶相既可以是互相混溶的，也可以是不互相混容的， 其非晶相既可以是互相混溶的 ， 也可以是不互相混容的 ， 大致分为四种类型： 大致分为四种类型：
4. 共混高分子的结构及影响因素 共混高分子的结构及影响因素 4.1 共混高聚物的织态结构
一、非晶态—非晶态高聚物的共混 非晶态 非晶态高聚物的共混 在共混高聚物中，含量少的组分为分散相， 在共混高聚物中，含量少的组分为分散相，而含量多 的组分形成连续相。随着分散相含量的增加，分散相从球 的组分形成连续相。随着分散相含量的增加，分散相从球 分散变成棒状分散，到两组分含量相近时，则形成层状 棒状分散 状分散变成棒状分散，到两组分含量相近时，则形成层状 连续相。 连续相。