《聚合物改性》PPT课件
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第三章聚合物的表面改性 材料表界面课件
interface will influence its properties.
-C-C-
Woven carbon fiber composite
-C-O -C=O
XPS limitations:
1. Inability to detect hydrogen (H) and Helium (He) 2. X-Ray beam diameter is wider (limit is about 150
。
3.3.2 火焰处理和热处理
● 火焰处理是用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行 瞬间高温燃烧，使其表面发生氧化反应而达到处理的⻋ 的。
可燃性气体通常采用焦炉煤气、甲烷、丙烷、丁烷、天然气和 一定比例的空气或氧气；
瞬间：0.01~0.1s内；高温：1000~2700 ℃； 氧化过程按自由基机理进行，表面可被氧化引入含氧基团，并 随着发生断链反应。
或单体在等离子体的作用下发生反应。
聚合物表面与氧等离子体发生的反应：
□ CO2，CO，H2O及其它含氧的气体在等离子状态下也 可分解为原子氧，也具有氧等离子作用。
□ 等离子体表面氧化反应是自由基连锁反应，反应不仅引 入了大量的含氧基团，如羰基，羧基及羟基，而且对材 料表面有刻蚀作用。
□ 氮等离子体中有N，N+，N-，N*等活性粒子,与聚合 物 表面自由基反应,引入含氮的活性基团。
Electromagnetic spectrum
Various processes (b, c) can take place after hole generation (a)
Why UHV for Surface Analysis?
■
Degree of Vacuum
聚合物改性第1讲.ppt
1.1 基本概念
高分子合金----不同大分子链的结合体系。 （1）物理结合：熔体、溶液共混如PVC/CPE、 PVC/NBR、PP/EPDM （2）化学结合：嵌段共聚物、接枝共聚物 如SBS、HIPS、ABS （3）IPN（相互贯穿网络）—两种高分子各自形成网络、 彼此相互穿插，但两网络（分子链）间不能形成化学键
PE/PA
LLDPE/LDPE
PP/PE PP/EPR及 PP/EPDM 聚丙烯系 列合金
改善PP的韧性，主要用于注塑成型制 品 提高PP的韧性，耐低温脆裂性，用以 制造汽车保险杠等工程部件 提高PP的冲击强度，主要用于制造抗 冲制品 耐油性卓越，韧性较好，适用于耐油 抗冲制品
熔体共混 熔体共混及 共聚—共混 熔体共混， 常用双辊炼 塑机 反应增容， 熔体共混
① 机械共混法
机械共混法是依靠物理作用实现高聚物共混的方法， 工程界又常称之为物理共混法，共混过程在不同种类的混合
或混炼设备中完成。
大多数高聚物的共混物均可用物理共混法制备，在混合 及混炼过程中通常仅有物理变化。但有时由于强烈的机械剪 切作用及热效应使一部分高聚物发生降解，产生大分子自由 基，继而形成少量接枝或嵌断共聚物，但这类反应不应成为
2. 机械和电子元器件。
电子电气及办公自动化设备20%，一般精密机械占6% 3.医疗、体育及其他占12%。 目前北美是最大的塑料合金消费地区，占45%， 其次是欧洲，占34%，
亚洲和太平洋地区占21%。
北美，PPO合金占塑料合金需求总量的25%以上，其
中尤以PPO/PA、PPO/PET和PPO/PBT合金的需求量最 大；PC合金占总需求量的12%以上；用于汽车的ABS 合金占9.9%。
表1 世界生产的主要塑料合金品种
聚合物改性3(共混)PPT课件
溶解参数更直观。 物理意义：材料单位体积内聚能密度的
开平方 .
E 1/2 V
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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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27
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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24
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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16
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
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22
均相区 两相区
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23
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
开平方 .
E 1/2 V
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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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27
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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24
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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16
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
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22
均相区 两相区
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23
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
第4章聚合物填充改性ppt课件
影响导电性能的因素： 填料量 不同种类的炭黑的影响 基质聚合物的影响 形状因子的影响
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（2）填料的粒径
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
除上述功能性填充剂外,利用吸附功能和 缓释放功能的填充剂的应用也有所增加 例如,在橡胶、塑料等高分子基体中填充 经过浸渍或被覆芳香剂的化合物的制品 也常常见到。包合化合物和夹层化合物 是今后有待发展的功能性填充剂素材。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(7) 滑动性 为使橡胶和塑料获得滑动性能,除浸油法外,添
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、填充改性效果
1、增量 降低成本、节约原材料，称增量剂，如
PVC中加碳酸钙
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（2）填料的粒径
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
除上述功能性填充剂外,利用吸附功能和 缓释放功能的填充剂的应用也有所增加 例如,在橡胶、塑料等高分子基体中填充 经过浸渍或被覆芳香剂的化合物的制品 也常常见到。包合化合物和夹层化合物 是今后有待发展的功能性填充剂素材。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(7) 滑动性 为使橡胶和塑料获得滑动性能,除浸油法外,添
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、填充改性效果
1、增量 降低成本、节约原材料，称增量剂，如
PVC中加碳酸钙
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
聚合物共混改性原理第二章课件
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第2章 聚合物共混物相容性
2.2.3.1.3 Flory—Huggins理论的缺陷
实验证明F－H 模型过分简化，不能解释大多数聚合物溶液和聚合物共混物的普遍特点：相容的聚合物共混物随着温度升高发生相分离；甚至不能定性解释，对浓度依赖的物理意义因为 F－H 理论在推导过程中作了如下假设：
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第2章 聚合物共混物相容性
2、共聚物的组成
对于均聚物／共聚物体系，相容性与共聚物的组成有关。NBR的 与AN含量有关。用气体作探针表明，AN含量20一40% 时NBR／PVC的相容性不断增加。由电镜和Tg表明，NBR-18和AN含量26%的NBR-26与PVC只是有限相容，两相界面模糊，仅AN含量40%的NBR一40与PVC溶液共混时才是均相，只有一个Tg。在PVC／EVA中相容性随醋酸乙烯（VAC）含量的增加而增加，VAC含量为65-70%时共混物为单相，45%时为两相。对氯苯乙烯—邻氯苯乙烯共聚物与PPO共混时，在对氯苯乙烯含量23—64%范围内，用量热法观察到单一的Tg。苯乙烯（St）与AN的无规共聚物（SAN）与PMMA共混时，AN含量在9—27%范围内时，电镜和力学性能表明二者相容。
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第2章 聚合物共混物相容性
2.2.3 聚合物—聚合物共混体系相容性的热力学理论
2.2.3.1 Flory—Huggins理论
2.2.3.1.1 基本理论
式中 为混合的吉布斯（Gibbs）自由能； 为混合焓； 为混合熵； T 为热力学温度。
但是，也有例外，极性高分子共混时也会不相容，如PVC／CR，PVC／CPE；非（弱）极性高分子共混时也会相容，如 PS／PPO。
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第2章 聚合物共混物相容性
熔融共混物，与乳状液相似，其稳定性及分散度由界面两相的表面张力决定。对于高分子，当两相的接触角为零时，其界面张力 可用下式表示：
第2章 聚合物共混物相容性
2.2.3.1.3 Flory—Huggins理论的缺陷
实验证明F－H 模型过分简化，不能解释大多数聚合物溶液和聚合物共混物的普遍特点：相容的聚合物共混物随着温度升高发生相分离；甚至不能定性解释，对浓度依赖的物理意义因为 F－H 理论在推导过程中作了如下假设：
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第2章 聚合物共混物相容性
2、共聚物的组成
对于均聚物／共聚物体系，相容性与共聚物的组成有关。NBR的 与AN含量有关。用气体作探针表明，AN含量20一40% 时NBR／PVC的相容性不断增加。由电镜和Tg表明，NBR-18和AN含量26%的NBR-26与PVC只是有限相容，两相界面模糊，仅AN含量40%的NBR一40与PVC溶液共混时才是均相，只有一个Tg。在PVC／EVA中相容性随醋酸乙烯（VAC）含量的增加而增加，VAC含量为65-70%时共混物为单相，45%时为两相。对氯苯乙烯—邻氯苯乙烯共聚物与PPO共混时，在对氯苯乙烯含量23—64%范围内，用量热法观察到单一的Tg。苯乙烯（St）与AN的无规共聚物（SAN）与PMMA共混时，AN含量在9—27%范围内时，电镜和力学性能表明二者相容。
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第2章 聚合物共混物相容性
2.2.3 聚合物—聚合物共混体系相容性的热力学理论
2.2.3.1 Flory—Huggins理论
2.2.3.1.1 基本理论
式中 为混合的吉布斯（Gibbs）自由能； 为混合焓； 为混合熵； T 为热力学温度。
但是，也有例外，极性高分子共混时也会不相容，如PVC／CR，PVC／CPE；非（弱）极性高分子共混时也会相容，如 PS／PPO。
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第2章 聚合物共混物相容性
熔融共混物，与乳状液相似，其稳定性及分散度由界面两相的表面张力决定。对于高分子，当两相的接触角为零时，其界面张力 可用下式表示：