第二章_共混改性第二部分.ppt

在聚合物共混两相体系中，确定哪一相为连续相，哪一相为分散相，是具有重要意义的。 一般来说，在两相体系中，连续相主要影响共混材料的模量、弹性；而分散相则主要对冲击性能（在增韧体系中）、光学性能、传热以及抗渗透（在相关体系中）产生影响。例如：塑料/橡胶共混体系，若塑料是连续相，则共混物性能类似于塑料：硬度高、强度高、伸长率低、永久变形大；若橡胶是连续相，则共混物硬度低、强度低、伸长率大，永久变形小。 影响聚合物共混物的形态结构的因素很多，主要的影响因素有组分性质、共混方法及工艺等 组分性质：配比、粘度、两组分的相容性 共混方法及工艺条件：共混设备、方法及方式、时间、转速、温度等 需要指出的是，粘度低的一相倾向于生成连续相，并不意味着它就一定能成为连续相；粘度高的一相倾向于生成分散相，也并不意味着它就一定能成为分散相。因为共混物的形态还要受组分配比的制约。 在由A组分为连续相向B组分为连续相转变的时候，会有一个相转变区存在（如图格线部分）。 从理论上讲，在这样一个相转变区内，都会有两相连续的“海—海结构”出现。而在A组分与B组分熔体粘度接近于相等的区域内，可以较为容易地得到具有“海—海结构”的共混物。A组分与B组分熔体粘度相等的这一点，称为“等粘点”。 在“等粘点”混合，可以获得分散效果较好共混物。当分散相粒子为以球形分布在基体中时，若分散相粘度与连续相粘度接近相等，则分散相颗粒的粒径可达到最小值。 非反应性增容剂在共混物中有以下作用： ①增容剂分散在共混物的相界面间，起到了乳化作用，降低相界之间的界面能； ②在聚合物共混过程中促进相的分散，使分散相颗粒微细化并均匀分布； ③阻止分散相的凝聚，强化相之间的粘接，增加了相界面的粘结力，使不同相区间能更好地传递所受的应力，使热力学不相容的共混物成为工艺相容的共混物。 　　　 很明显，由于构象的限制，共聚物结构越简单，它的链段贯穿相应的均聚物越容易，因此关于非反应性增容剂的作用效果有以下结论： 　（1）嵌段共聚物比接枝物更有效。因为接枝共聚物的较长的主链会对较短的支链的运动产生妨碍作用。 　（2）二嵌段共聚物优于三嵌段共聚物。 　（3）接枝共聚物增容效果优于星形和三嵌段共聚物。因为接枝共聚物的链段受到的限制较三嵌段共聚物更少，易于贯穿于相应的均聚物中；同时，其支链受到共混物不同组分的排斥，趋向于聚集在相表面。 　（4）当共聚物链段相对分子质量大于或等于相应的均聚物相对分子质量时，共聚物的增容作用较好，但共聚物的相对分子质量也不宜过大，当共聚物中链段的相对分子质量过大（大于15万）时，由于分子间与分子内的链缠结，使链段难以进入到相应的均聚物中去，因而难以起到有效的增容作用。 反应型增容剂的增容原理是增容剂与共混物各组分之间形成了新的化学键，所以称之为化学增容，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分起反应的官能团的共聚物。特别适合于相容性差且带有易反应官能团的聚合物之间的增容。 反应增容包括两类，一类是外加反应性增容剂与共混聚合物组分反应而增容，如在PE/PA共混体系中加入增容剂羧化PE；一类是使共混聚合物首先官能化，再凭借相互反应而增容，使羧化的PE与PA共混。 增容剂制备的主要方法可以归纳为如下几种： 　a)一种均聚物溶解于另一种聚合物单体中，引发接枝生成接枝共聚物。 　b)缩聚物组成的共混物在加工过程中发生交换反应而形成嵌段共聚物。 　c)两种单体同时引发共聚生成嵌段或接枝共聚物。 　d)类似橡胶塑炼过程，链发生断裂，重新组合(偶合)生成嵌段或接枝共聚物。 e)将原来没有增容效果或增容效果不好的聚合物通过取代、还原、氧化等一系列化学反应合成具有增容效果的聚合物，如聚乙烯(PE)部分氯化生成的氯化聚乙烯(CPE)是PVC／PE共混的良增容剂，又如将SBS加氢还原可以得到类似乙烯／乙烯嵌段共聚物的结构。 一步法：将各种物料在一次共混过程中进行 混合。工艺流程短，生产便捷。适用于相容性 较好、分散相较易分散的共混体系 两步法：两阶共混、母料法。通过两步法改 善分散相的分散效果。适用于采用一步法难于 获得良好分散效果的共混体系。 实例: PP增韧母料的制备：在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的反应器中，加入计量的PP、弹性体M和弹性体N，搅拌、加热；待升至一定温度后，在恒定温度下加入反应性单体G，搅拌，使之分散均匀；然后以一定的速度加入引发剂In，反应一定时间；经分离、过滤、洗涤、烘干，即得产品。 在实际应用中，共混物形态方面出现的问题往往是分散相粒径过大，以及粒径分布过宽。如何减小分散相粒径，以及控制其粒径分布，就成了共混改性中经常面临的重要问题。 分散相粒径及粒径分布的调控，