聚合物共混改性基础原理及应用

聚合物共混改性原理及应用

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一．名词解释（每题5分，共20分）

1.聚合物共混

答：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.分布混合和分散混合

答：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。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。

3.总体均匀性和分散度

答：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。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。

4.分散相的平衡粒径

答：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”。

二．选择题（每题1.5分，共15分）

1.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能（ A ）

A.小于零

B 大于零

C 等于零

D 不确定

2.共混物形态的三种基本类型不包括（ D ）

3. A.均相体系

4. B 海-岛结构

5.C 海--海结构

6. D 共混体系

3.影响熔融共混过程的因素不包括（B ）

A 聚合物两相体系的熔体黏度

B 聚合物两相体系的表面张力

C 聚合物两相体系的界面张力

D 流动场的形式和强度

4.共混物形态研究的主要内容不包括（ D ）

A 连续相和分散相祖分的确定

B 两相体系的形貌

C 相界面

D 分散相的物理性能

5.熔体黏度调节的方法不包括（ B）

A 温度

B 时间

C 剪切应力

D 用助剂调节

6.聚合物共混物的使用性能影响要素不包括（ A ）

A 结晶时间

B 结晶温度

C 结晶速度

D 结晶共混物的结构形态

7.影响热力学相容性的因素不包括（ B ）

A 相对分子质量

B 共混组分的性能

C 温度

D 聚集态结构

8.共混物性能的影响因素不包括（ C ）

A 各组分的性能与配比

B 共混物的形态

C 温度

D 外界作用条件

9.影响聚合物的表面张力的相关因素不包括（ B ）

A 温度

B 压强

C 聚合物的物态

D 聚合物的相对分子质量

10.填充体系的界面作用机理不包括（ D ）

A化学键机理

B 表面浸润机理

C 酸碱作用机理

D增韧剂机理

三．填空题（每空1分，共15分）

1.聚合物共混包括物理共混、化学共混和物理化学共混。

2.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能ΔG<0 。

3.当分散相颗粒变小时，比表面积增大，界面能也相应增大，使分散相颗粒进一步破碎所需的能量也相应增大。

4.在聚合物共混过程中，同时存在分散过程与聚集过程这一对互逆的过程。

5.关于聚合物共混物的形态，有两个关键的因素，其一是分散相颗粒的平均粒径，其二是分散相颗粒在连续相分布的均匀程度。

6.对于牛顿流体，在We的临界值的最低点，分散相最容易破碎。

7.分散相的颗粒的分散过程可以细分为两种机理：液滴分裂机理和细流线破裂机理。

8.二元相互作用模型的基本原理，是将大分子间的相互作用细分为不同组分的重复单元之间相互作用的加和。

9.绘制相图的常用方法是光学方法。

10.表面张力的本质是分子间的相互作用。

四．判断题（每题1分，共10分）

1.熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。（√）

2.“液滴模型”认为，对于特定的体系和在一定条件下，We可有特定的临界值，当体系的We值小于临界值时，液滴是稳定的。若大于临界值，液滴就会变得不稳定，进而发生破裂。（√）

3.连续相的黏度增大，也可以使We值减小，易于变形。（×）

4.在共混的初始阶段，由于分散相的粒径较大，而分散相的粒子数目较少，所以破碎过程占主要地地位。（√）

5.降低界面张力不仅有利于促进分散相的破碎，而且有利于抑制粒子的集聚。（√）

6.提高连续相黏度或降低分散相黏度，都可以使分散相粒径增加。（×）

7.改变相对分子质量，可以获得相容与不相容的的临界条件。（√）

8.分布混合和分散混合在实际过程中不能一起存在。（×）

9.溶解度参数法被用于判断两种聚合物的相容性。（√）

10.当分散相组分破裂时，其比表面积增大，界面能相应增加。（√）

五．简答题（每题10分，共40分）

1.简述影响热力学相容性的因素。

答：1.大分子间的相互作用

2.相对分子质量

3.共混组分的配比

4.温度

5.聚集态结构

2.简述共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系。

答：界面张力、界面层厚度都是聚合物共混两相体系界面研究中的要素。界面张力与界面层厚度、共混体系相容性等都密切相关。溶解度参数接近的体系，或者B参数较小的体系，相容性相应地较好。界面张力较低，界面层厚度也较厚。

3.试述聚合物共混的相容性

答：关于相容性的概念，有从理论角度提出的热力学相容性和从实用角度提出的广义相容性，以及与热力学相容性相关的溶混性。

热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系，是达到了分子程度混合的均相共混物