【北化精品讲义 聚合物改性】第二章3
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1、哪几个加工参数影响聚合物的熔体黏度,用什么方法可以调控熔体黏度?与聚合物分子结构和聚合度有关,并随温度、压力、剪切速度的变化而异。
①温度调节;②助剂调节;③改变相对分子质量。
2、熔体黏度与共混物组成有什么关系?在探讨组分与黏度变化规律时需要注意哪些问题? (1) 分散相粘度与连续相粘度的影响)322(412*--=∙Dk D D E P P R φπγησφπ由公式2-32可见,分散相物料的宏观破碎能EDk 减小,可以使分散相平衡粒径降低。
宏观破碎能EDk 决定于分散相物料的熔体粘度,以及其粘弹性。
降低分散相物料的熔体粘度,可以使宏观破碎能EDk 降低,从而可以使分散相粒子易于被破碎分散。
外界作用于分散相颗粒的剪切力,是通过连续相传递给分散相的。
提高连续相的粘度,有助于降低分散相粒径。
提高连续相粘度或者降低分散相粘度,都可以使分散相粒径降低。
但是,连续相粘度的提高与分散相粘度的降低,都是有一定限度的,要受到一定的制约。
“软包硬”规律就是制约粘度变化的一个重要规律。
(2) “软包硬”规律将两相体系中熔体粘度较低的一相称为“软相”,而将熔体粘度较高的一相称为“硬相”。
理论研究和实际应用的结果都表明,在共混过程中,熔体粘度较低的一相总是倾向于成为连续相,而熔体粘度较高的一相总是倾向于成为分散相。
这一规律被形象地称之为“软包硬”规律。
“软包硬”规律涉及的只是一种倾向性。
倾向于成为连续相的物料组分并不一定就能够成为连续相,对分散相也是一样。
这是因为熔体粘度并不是影响共混过程的唯一因素,共混过程还要受许多其它因素的影响。
比如共混物组成的配比等。
尽管如此,“软包硬”规律仍然是共混过程中发挥重要作用的因素。
(3) 等粘点的作用综合考虑分散相粘度与连续相粘度对分散相粒径的影响,以及“软包硬”规律,就不难看出,分散相粘度的降低是有限度的,通常不能低于连续相粘度。
因为,如果分散相粘度低于连续相粘度,就会变为“软相”,按“软包硬”的规律,就会倾向于成为连续相,而不再成其为分散相。
聚合物共混改性原理与应用 第二章 聚合物共混的基本概念1.试述聚合物共混改性的目的:获得预期性能的共混物。
2.试述共混改性的方法:1.熔融共混;2.溶液共混;3.乳液共混;4.釜内共混。
1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 其一是均相体系;其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样;其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。
2、均相体系的判定如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,这种共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准。
①如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系. ②部分相容性的聚合物为两相体系,两种聚合物的共混物具有两个Tg,且两个Tg 峰较每一种聚合物自身的Tg 更为接近。
③不相容的聚合物的共混物有两个Tg 峰,其位置与每一种聚合物的Tg 峰基本相同。
第三章 聚合物共混过程及其调控3、简述分布混合与分散混合的概念分布混合: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:既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4、简述分散相颗粒分散过程的两种主要机理 P17—18①液滴分裂机理:在分散相颗粒的分散过程中,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小的粒子(小液滴),较小的粒子再进一步分裂。
展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。
②细流线破裂机理:分散相大粒子(大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒)(毛细管不稳定现象)。
其展示的分散过程是在瞬间完成的。
5、影响共混过程的5个主要因素是什么?a.聚合物两相体系的熔体黏度(特别是黏度比值)以及熔体弹性: 调控共混温度,改变剪切应力,助剂调节,改变分子量.b.聚合物两相体系的界面能(界面张力)及相容剂:降低界面张力使分散相粒径变小;添加相容剂改善相容性降低界面张力是分散相粒径变小.c.聚合物两相体系的组成含量配比以及物料的初始状态;d.流动场的形式(剪切流动、拉伸流动)和强度(如剪切流动中的剪切速率);e.共混时间:分散粒径随时间增加而降低,粒径更均匀。
《聚合物改性原理及工艺》复习提纲第一章绪论(了解、理解)1.聚合物改性的目的、意义;答:1、改善材料的某些物理机械性能2.改善材料的加工性能(熔体流动性、结晶性)3、降低成本4、赋予材料某些特殊性能、获得新材料的低成本方法5、提高产品技术含量,增加其附加值的最适宜的途径6、调整塑料行业产品结构、增加企业经济效益最常采用的途径2.聚合物改性的定义、改性的方法(大分类和小分类)通过各种化学的、物理的或二者结合的方法改变聚合物的结构,从而获得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程.3.化学改性(改变分子链结构)和物理改性(高次结构)的本质区别化学改性—改变聚合物的分子链结构物理改性—改变聚合物的聚集态结构化学改性在制备聚合物的过程中进行;物理改性在聚合物制备完成后进行第二章共混改性的原理及应用(重点)一.基本观点及原理1.共混物和合金的区别;共混物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。
高分子合金---指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物、嵌段和接枝共聚物2.共混改性的分类(干粉、熔融、溶液、乳液、釜内)熔融共混:机械共混的方法,最具工业价值,是共混改性的重点;干粉共混:粉料混合溶液共混:用于基础研究领域,工业上用于涂料和黏合剂的制备;乳液共混:共混产品以乳液的形式应用釜内共混:两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其3.共混物形态研究的重要性;形态是由共混组分的性质、配比和共混工艺条件时间及温度等共同决定,形态又决定着共混物的性能,形态是连接性能和加工和组分配方的中间桥梁。
4.共混物形态的三种基本类型(均相体系、海-岛结构、海-海结构)5.相容性对共混物形态结构的影响.相容性的优劣体现:①界面结合的牢固程度②实施共混的难易③组分的分散度及均一性在许多情况下,热力学相容性是聚合物之间均匀混合的主要推动力;良好的相容性是聚合物共混物获得良好性能的重要前提。
两种聚合物的相容性越好就越容易相互扩散而达到均匀的混合,过渡区也就宽广,相界面越模糊,相畴越小,两相之间的结合力也越大。