填料在聚合物中的分散.pptx

填料在聚合物中的分散; 1.填料的颗粒结构单个原生粒子，填料的粒径可能很小（微米级、纳米级）粒径很小的原生粒子之间存在很大的相互吸引力，微细粒子趋向彼此结合在一起而形成强烈结合的聚集体 填料并不完全是以单个原生粒子存在;聚集体可进一步松散地结合成粒径比单个原生粒子直径大得多的小结块。 与聚合物熔体进行混合时，聚合物熔体在流动中必须把这些小结块填料分散开，形成粒径更小的结块或原生粒子，并均匀地分布到聚合物熔体中，才能得到性能良好的填充聚合物。; 2.填料－聚合物的混炼分散混合一般分为两种，即简单混合和分散混合。;填料在聚合物中的混炼分散，一般均有填料粒子尺寸的减小，为分散混合。;分散混合可能经历了下述过程：①在剪切流场的黏性拖曳下，将大块的固体填料破碎成较小的粒子；②聚合物在剪切热和传导热的作用下熔融塑化，黏度逐渐降低至黏流态时的黏度；;③较小的粒子克服聚合物的内聚力，渗入到聚合物内；④较小粒子在流场剪应力的作用下，进一步减小粒径，直到最终粒子大小；⑤固相最终粒子在流场作用下，产生分布混合，均匀分布到聚合物中；⑥聚合物和活性填料之间产生力学-化学作用。; 3.影响填料分散的因素分散混合主要是通过剪应力起作用，即剪切速率是决定性的变量。剪切速率越高，越有利于分散。此外，分散能力随粒子或结块的大小而变化，各种粒度的粒子或结块会以各自不同的速度分散。;在混合初始，由于粒子或结块较大，受到的剪应力大，易于破裂，故初始分散速度将取决于大粒子或结块的数量，而小粒子或结块的的分散速度对总的分散速度起的作用是很小的。 随着大粒子或结块粒度的降低，小粒子或结块对分散速度越来越起主导作用，但由于小粒子或结块受的剪应力变小，分散变得困难了，分散速度下降。 而当粒子或结块的粒度达到某个临界值时，分散就完全停止了。;;不同聚合物对填料的分散性影响也不同，例如聚酯和类似的部分极性聚合物比非极性的聚烯烃具有更好的分散性。;加大混合机的转速可以提高剪切速率，因而能增加分散能力。 在间歇混合机中，加大转速还可以使物料更频繁地通过最大剪切区，有利于分散混合。 不同的混合工艺和设备所能达到的分散混合水平也不同。 这主要取决于它们给粒子或结块提供多大的分散能量。;; 4.填料的分散对填充聚合物性能的影响填料在聚合物中必须分散均匀，在分散过程中填料粒径进一步减小，且与聚合物界面之间有良好的结合，才能得到性能良好的填充聚合物。随着填料粒子变细，比表面相应增大，填料与聚合物基体之间的相互作用（如吸附作用）也随之增大，使力学性能得到提高，而分散不好的填料，易形成应力集中，使聚合物强度大大降低。;填料的改性作用，如补强、增韧、提高耐候性、阻燃、电绝缘或抗静电等，也要在填料颗粒达到一定细度且均匀分散的情况下，才能实现。;谢谢！