聚合物化学与物理改性复习提纲
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《聚合物改性》复习冲刺1.塑料的大形变机理,包含两种可能的过程,其一是(剪切形变过程),其二是(银纹化过程)。
2.聚合物共混应用体系的选取,须考虑(使用性能)、(加工性能)、(生产成本)等诸多因素。
3.热塑性弹性是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。
软硬嵌段各有各的用处,软嵌段提供(柔韧的弹性),而硬嵌段则提供物理交联点和(起填料的作用)。
4.制备IPN的方法主要有三种:(分步聚合法)、(同步聚合法)及(乳液聚合法)。
5.制备嵌段共聚物最常用的方法有两种:(活性加成聚合)和(缩聚合)方法。
6.聚合物表面改性的方法有(化学改性)和(物理改性)。
7.等离子体高分子材料表面改性所涉及的化学反应大致可分为等离子体(化学气相沉积)、(等离子体刻蚀)或(化学蒸发)、等离子体表面反应。
9 塑料大形变的形变机理,包含两种可能的过程,其一是剪切形变过程,其二是银纹化过程。
10 塑料基体可分为两大类:一类是脆性基体,以PS、PMMA为代表;另一类是准韧性基体,以PC、PA为代表。
11 对于脆性基体,橡胶颗粒主要是在塑料基体中诱发银纹;而对于有一定韧性的基体,橡胶颗粒主要是诱发剪切带。
13 相容剂的类型有非反应性共聚物、反应性共聚物等,也可以采用原位聚合的方法制备。
15 在PVC硬制品中添加CPE,主要是起增韧改性的作用;而在PVC软制品中添加CPE是用作增塑剂,以提高PVC软制品的耐久性。
16 为改善共混体系的透光性,通常有两种可供选择的途径,其一是使共混物组成间具有相近的折射率;其二是使分散相粒子的粒径小于可见光的波长。
17 用在PVC制品中的ACR有两种类型,其一是用作加工流动改性剂的;其二是用作抗冲改性剂的。
18 共混性热塑性弹性体的形态,是以橡胶为分散相,塑料为连续相。
21 在橡胶工业中,炭黑是用量最大的填充剂和补强剂。
22 接枝共聚物有一个主要特征是,容易和它们相应的均聚物共混。
23 制备嵌段共聚物最常用的方法有两种:活性加成聚合和缩聚合。
零、绪论聚合物改性的定义:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质,或将不同类高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善,或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的:所谓的聚合物改性,突出在一个改字。
改就是要扬长补短,要发扬和保留聚合物原有的优势,抑制和克服聚合物原有的缺点,并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的:①克服聚合物原有的缺点,赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之,聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义:1.新品种的开发越来越困难(已开发的品种数以万计,工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染)2.使用性能的多样化、复杂化,要求材料有多种性能及功能,单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法:共混改性;填充改性;纤维增强复合材料;化学改性;表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件:1942年,采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中,制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年,HIPS1948年,机械共混法ABS问世,聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年,制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络(IPN),商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年,建立了IPN的概念,开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年,Kato研究成功OsO4电镜染色技术,使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态,这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展,堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
1、聚合物改性的定义,改性的方法。
答:聚合物改性: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。
主要方法:共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性。
共混改性指两种或两种以上的聚合物经混合制成宏观均匀的过程。
填充改性指人们在聚合物中添加填充剂有时只是为了降低成本,但也有很多时候是为了改善聚合物的性能。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
化学改性是通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。
表面改性:改善工件表面层的机械、物理或化学性能的处理方法。
2、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。
答:第二章:基本观点:1、共混物与合金的区别。
答:高分子合金不能简单等同于聚合物共混物,高分子合金是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,而且一般言,高分子合金具有较高的力学性能。
2、共混改性的分类(熔融、乳液、溶液和釜内)答:按照共混时物料的形态: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。
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。
斧内共混:是两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其聚合过程,在聚合的同时也完成了共混。
3、共混物形态研究的重要性。
答:共混物的形态与共混物的性能密切相关,而共混物的形态又受到共混工艺条件和共混物组分配方的影响,所以,共混物的形态研究就成了研究共混工艺条件和共混组分分配与共混物性能的关系的重要中间环节。
4、共混物形态的三种基本类型——均相体系、非均相体系(海岛结构、海海结构)答:一是均相体系。
二是非均相体系(两相体系):包括“海-岛结构”------连续相+分散相。
“海-海结构”------两相均连续,相互贯穿。
5、相容性对共混物形态结构的影响。
聚合物改性总复习一.名词解释:1.银纹化:由于结构的缺陷或结构的不均匀性而造成的应力集中,基体材料在应力作用下发生屈服及大形变,产生发白的现象,它使物体的密度大大下降。
2.热塑性弹性体:一种兼有塑料和橡胶特性,高温下具有可塑化成型,常温下具有橡胶的弹性的聚合物材料3.机械共混物:是指将聚合物组分在挤出机,密炼机,开炼机等机械中加热到熔融的状态后进行共混而得到的聚合物共混物。
4.相逆转:聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转,原来是分散相的组分变为连续相,而原来是连续相的组分变为分散相,在相逆转的组成范围内,常可形成两相交错,相互锁的共连续形态结构,使共混物的力学性能提高。
5.增容剂:就是以界面活性剂的形式分布于共混物两相界面处,使界面张力降低,增加共混组分之间的相容性和强化聚合物之间的界面粘结。
6.高分子合金:指含多种组分的聚合物均相或多相体系,包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。
7.接枝效率:已接枝单体质量/(已接枝单体质量+接枝单体均聚物质量)某100%8.接枝率:(接枝后共聚物的质量-接枝前聚合物的质量)/接枝前聚合物的质量9.分散混合:分散混合是指既增加分散相分布的随机性,又减小粒径,改变分散相粒径分布的过程;在聚合物共混中,进行熔融共混的过程,就是分散混合的过程。
10.聚合物共混物(PolymerBlend):将两种或两种以上的聚合物按适当的比例,通过共混,以得到单一聚合物无法达到的性能的材料。
11聚合物改性:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质,或将不同类高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善,或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
12.聚合物共混: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。
共混的产物称为聚合物共混物。
聚合物改性的目的、意义;聚合物改性的定义、改性的方法(大分类和小分类)答:改性目的及意义:①改善材料的某些物理机械性能②改善材料的加工性能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聚合物改性的定义: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改性的方法:①化学改性:a、改变聚合物的分子链结构b、接枝、嵌段共聚、互穿聚合物网络、交联、氯化、氯磺化等②物理改性:a、改变聚合物的高次结构b、共混改性、填充改性、复合材料、表面改性等1.化学改性(改变分子链结构)和物理改性(高次结构)的本质区别答:化学改性—改变聚合物分子的链结构物理改性—改变聚合物分子的聚集状态2.共混物和合金的区别答:共混(指物理共混)的产物称聚合物共混物。
高分子合金:不能简单等同于聚合物共混物,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,而且一般言,高分子合金具有较高的力学性能。
工业上称:塑料合金。
3.共混改性的分类(熔融、溶液、乳液、釜内)答:分类一:化学方法:如接枝、嵌段等;--化学改性物理方法:机械混合、溶液混合、胶乳混合、粉末混合---混合物理-化学方法---反应共混分类二: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;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:是两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其;聚合过程,在聚合的同时也完成了共混。
4.共混物形态研究的重要性5.共混物形态的三种基本类型(均相、海-岛、海-海)答:均相体系:一般本体聚合、溶液聚合才形成均相体系非均相体系:①海-岛结构:连续相+分散相(基体)②海-海结构:两相均连续,相互贯穿6.相容性对共混物形态结构的影响答:①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。
《聚合物改性》复习提纲2014.3.26体会聚合物改性的思想方法:使用性能、加工性能、成本、环保——最佳平衡聚合物改性的目的?聚合物改性的主要方法?聚合物改性的发展概况?一、共混1.共混改性:①化学共混、物理共混、物理化学共混②根据物料形态分类:熔融共混、溶液共混、乳液共混2.共混物形态的两大体系三种基本类型:均相体系非均相体系:海-岛结构特点(定义)海-海结构3.聚合物共混物均相体系与非均相体系的判定依据:Tg4.分散度及均一性定义5.共混物的相容性概念完全相容、部分相容、不相容体系的特征(示意图) 广义相容性的概念6.共混物形态的研究方法、共混物形态的主要影响因素7.试述弹性体增韧理论的发展概况。
用银纹—剪切带等理论解释弹性体增韧塑料体系的机理。
具体分析分散相状况对改性效果的影响8.非弹性体增韧机理,弹性体增韧与刚性粒子增韧的异同?9.共混过程物料所受的主要作用:剪切对流扩散10.平衡粒径及与之相关的软包硬规律、等粘点、等粘温度概念。
11.橡塑共混体系的共混温度控制对共混物性能的影响。
图2-2412.什么是“两阶”共混,实现“两阶”共混的关键是什么?与一步共混法相比,有什么特点?试举例说明。
13.PVC可用哪几种增韧方法进行增韧改性。
常用于PVC增韧的改性剂有哪些?其共混特征?14.聚烯烃共混抗冲体系?15.什么是超韧尼龙?13.LCP在聚合物共混中的优势及应用。
二、填充与纤维增强1.常见的无机填料及特性(云母、碳酸钙、氢氧化镁、白炭黑等)2.填充改性的目的:三条。
并会举例说明。
3.常见的增强纤维(GF、CF、芳纶)4.偶联剂:“架桥作用”偶联剂定义(无机与有机的联接)、种类(三种)5.无机刚性粒子的增韧改性需满足什么条件?机理及应用实例?6.什么是纳米材料?你认为纳米材料在高聚物的应用中应注意解决哪些问题。
三、化学改性1.什么是化学改性?按聚合度和官能团的变化如何划分?2.接枝共聚物的制备方法?3.接枝共聚物在聚合物抗冲改性中的应用(成功范例HIPS 、ABS),什么是包藏结构,具有包藏结构的体系有什么特点?4.嵌段共聚物的种类及制备方法(举例线型及星型SBS的制备)5.嵌段共聚物的主要应用,热塑性弹性体的特点?6.IPN定义及分类方法?7.简述IPN的制备方法(同步法、分步法、乳液法)8.IPN的主要应用,试举例说明。
《聚合物化学与物理改性》课程介绍与修读指导建议(复合)课程中英文名称:聚合物化学与物理改性(Chemical and Physical Modification of Polymer)课程编号:B03030600课程性质:限选课开设学期及学时分配:第V学期,2学时/周,32学时适用专业及层次:高分子材料与工程专业,本科先行课程:高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺学、有机化学后继课程:无教材:《聚合物改性》,王国全、王秀芬编著,中国轻工业出版社,2005推荐参考书:1.《聚合物共混改性》,吴培熙、张留城编著,轻工业出版社,1984年2.《聚合物共混物:组成与性能(上、下卷)》,[美]D.R.保罗、[英]C.B.巴克纳尔主编,殷敬华等译,科学出版社,2004年3.《聚烯烃功能化及改性》,胡友良、乔金梁、吕立新主编,化学工业出版社,2006年4.《接枝共聚合》,孙载坚、周普、刘启澄等编,化学工业出版社,1992年5.《橡胶弹性物理及合成化学》,焦书科、周彦豪等编著,中国石化出版社,2008年课程目的与内容:本课程是高分子材料与工程专业(本科)的一门选修课。
学习本课程需要有高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺等高分子学科的专业基础知识。
本课程重点介绍聚合物化学改性与物理改性的基本原理与方法,主要涉及化学改性,如接枝、嵌段共聚、交联、加氢及环氧化等方法的基本原理和应用;物理改性包括共混改性基本原理和应用;除此之外,还包括互穿聚合物网络及表面改性等多方面专业内容。
通过本课程的学习使学生掌握聚合物改性的基础知识,以及聚合物改性的基本原理和手段。
为学生在高分子材料运用方面奠定坚实的基础,并培养其独立创新的能力。
课程修读指导建议:建议学习者在学习《聚合物化学与物理改性》课程前应充分认识改性课程与高分子化学、高分子物理的关系,特别是高分子物理课程,充分认识《聚合物化学与物理改性》对将来工作的重要意义,认真阅读教学大纲,了解课程的基本内容和学习要求,回顾已学《高分子化学》、《高分子物理》中的相关知识与内容,为学习《聚合物化学与物理改性》课程奠定基础。
聚合物改性:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机/有机物质,或将不同高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善聚合物改性的三个主要目的:①克服聚合物原有的缺点,赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之,聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的主要方法:共混改性;填充改性;纤维增强复合材料;化学改性;表面改性1.共混改性:①化学共混、物理共混、物理化学共混物理共混(blend)就是通常意义上的“混合”,简单的机械共混;物理/化学共混(就是通常所称的反应共混)是在物理共混的过程中兼有化学反应,可附属于物理共混;化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络(IPN)等,已超出通常意义上的“混合”的范畴,而应列入聚合物化学改性的领域。
②根据物料形态分类:熔融共混、溶液共混、乳液共混熔融共混(最具工业应用价值,绝大多数)是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。
优点:①原料准备操作简单。
②熔融时,扩散对流作用激化,强剪切分散作用,相畴较小。
③强剪切及热的作用下,产生一定数量的接枝或嵌段共聚物,促进体系相容性。
溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。
乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
2.共混物形态的两大体系三种基本类型:均相体系非均相体系:海-岛结构特点(定义)两相体系,且一相为连续相,一相为分散相(更具有价值)海-海结构特点(定义)也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。
3.聚合物共混物均相体系与非均相体系的判定依据:Tg均:两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg;两相体系合物共混后,形成的共混物具有两个Tg。
4.分散度及均一性定义均一性和分散度比较的图2-2分散度是指“海-岛结构”两相体系中分散相物料的破碎程度,用通俗的话说,就是指打得散不散。
可以用分散相颗粒的平均粒径和粒径分布来表征。
打得碎,粒径小,就说分散程度高;打得不碎,粒径大,分散不好。
均一性是指分散相物料分散的均匀程度,亦即分散相浓度的起伏大小。
用通俗的话说,是指混得匀不匀。
均一性可借助于数理统计混合指数I(趋于1好)/不均一系数Kc的方法进行定量表征。
5.共混物的相容性概念概念间的关系完全相容、部分相容、不相容体系的特征(示意图)广义相容性的概念(a)完全相容:混合前,两种聚合物分别有自己的Tg;共混后,形成的共混物只有一个Tg;(b)部分相容:共混后,形成的共混物仍有两个Tg,与混合前相比,两个Tg相互靠近了;(c)不相容:共混后仍是两个Tg,且其位置与混合前基本相同。
相容性:各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力。
相界面形态的基本模型:图2-3相界面效应:1力的传递效应:要求两相之间有良好的界面结合2光学效应:特殊光学性能3诱导效应:诱导结晶接触角:90°共混形态粒径6.共混物形态的研究方法、共混物形态的主要影响因素共混物形态的研究方法有很多。
可分为两大类:其一是直接观测形态的方法,如电子显微镜法,相差显微镜,可以直接观察到共混体系的形貌与结构。
其二是间接测定的方法,如动态力学性能测定法。
可以测定共混体系的Tg,间接推断共混体系的结构。
常用的制样方法有染色法、刻蚀法、低温折断法等。
几种方法遵循的共同原则是:先将塑料相与橡胶相分开,之后加以研究。
几种方法可结合使用。
海岛结构研究中的三个重要问题:①分散相与连续相;②分散相的粒径及其分布;③两相之间的界面结合;受到多种因素的影响影响因素1.共混组分配比的影响;2.熔体粘度的影响;3.粘度与配比的综合影响;4.粘度比、剪切应力及界面张力的综合影响;5.其它因素的影响共混组分配比的影响:最大填充分数(体积分数)为74%。
即当某一组分的含量〉74%,不再可能是分散相;反之,当某一组分的含量<26%,只能是分散相。
熔体粘度的影响:基本规律:粘度低的一相总是倾向于生成连续相,粘度高的一相总是倾向于生成分散相。
—”软包硬”规律。
软相→粘度低的一相硬相→粘度高的一相粘度与配比的综合影响:A-1区域:A>74%A组分是连续相B-1区域:当B>74%B组分是连续相若26%<B<74%之间取决于粘度:A-2区域:A的粘度小于B时,A仍可为连续相;B-2,类似。
连续相决定共混材料的模量,弹性分散相影响冲击,光学,传热等性能熔体黏度与温度的关系可用Arrehnius方程来表示:lnη=lnA+Eη/RTPC/PE共混体系:PE的加入可以改变PC的熔体黏度对温度的依赖关系,改善PC 的加工流动性。
共混物的黏流活化能51.0kJ/molPC的黏流活化能64.9kJ/mol流变曲线令τ=η1γ则有k=η1γd/σ共混物的形态与剪切应力及界面张力有关(1)黏度比λ与分散性粒径d的关系共混物形态为海岛结构时:η2≈η1,k→极小值;若η1、γ、σ都不变,d(分散相粒径)也可达到一极小值;总体而言,两相η相差不悬殊,分散相可以获得良好分散效果。
(2)γ、σ的影响k=(η1γ)d/στ↗d↙在实际中,两组分决定后,σ不变,k不变,η1不变,γ↗d↙共混时,平衡粒径随剪切速率上升而下降设备与工艺的选择对形态有影响k=η1γd/σ还说明d与σ成正比,其他条件不变,σ↙d↙降低两相界面张力,有利于减小分散相粒径。
7.银纹—剪切带等理论用银纹—剪切带等理论解释弹性体增韧塑料体系的机理:P28弹性体为分散相,塑料为连续相。
塑料基体的形变:剪切形变过程银纹化过程a.剪切形变(剪切带)材料发生拉伸作用时,会发生剪切形变。
这是因为拉伸力可分解为剪切力分量,它的最大值出现在与正应力成45º的斜面上。
在塑料发生剪切形变的地方,可观察到剪切带的形成。
特征:ⅰ产生细颈ⅱ密度基本不变作用机理:剪切带的形成,可耗散外力作用于样品上的能量,使材料有韧性。
塑料:未改性——内部结构不均一或缺陷诱发改性——分散相颗粒诱发,达到增韧目的。
b.银纹化银纹是由聚合物细丝和贯穿其中的空洞所构成。
方向:垂直于外加应力方向特征:ⅰ应力发白ⅱ密度降低(空洞)作用机理:银纹化的产生,使大分子产生了很大的塑性形变及粘弹形变,形成细丝,使作用与样品的能量被消耗掉。
三个阶段:引发、增长、终止塑料:未改性——结构缺陷或不均匀而造成的应力集中改性——分散相粒子是引发银纹的中心,两相界面是引发银纹的主要场所银纹必须被及时终止,才有增韧作用终止因素:ⅰ与剪切带的相互作用ⅱ银纹尖端应力集中因子的下降ⅲ银纹支化ⅰ银纹-剪切带理论银纹化这种理论认为:橡胶增加塑料的韧性不但与作为分散相的橡胶颗粒有关,而且与作为连续相的基体树脂有关。
增韧的主要原因是银纹、剪切带的大量产生和银纹与剪切带的相互作用。
橡胶颗粒的作用:第一个重要作用就是充当应力集中中心,诱发大量的银纹和剪切带。
在橡胶颗粒的赤道面上于应力场的相互干扰和重叠,在非赤道面上也能诱发银纹。
橡胶颗粒还能诱发剪切带。
橡胶颗粒究竟是诱发银纹还是诱发剪切带以及银纹和剪切带所占的比例与基体性质和形变速率有关。
基体:脆性——主要诱发银纹韧性——主要诱发剪切带韧性↗剪切带比例↗形变速率↗银纹化比例↗第二个重要作用:控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。
在橡胶颗粒的影响下,当受到外力作用时,材料中就产生并发展大量的银纹和剪切带,吸收大量的能量。
橡胶颗粒又能及时将产生的银纹终止而不致发展成破坏性的裂纹,所以可大大提高材料的冲击强度。
剪切带是终止银纹的另一个重要因素,特别是当基体的韧性较大而有大量剪切带产生的情况下。
除了终止银纹之外,橡胶颗粒和剪切带还能阻滞、转向、并终止已经存在的小裂纹的发展。
实例:银纹-剪切带理论之所以能够被普遍接受,是因为它成功地解释了一系列的事实。
①HIPS等增韧材料,基体韧性小,主要产生银纹。
有明显的应力发白现象。
银纹化伴随着体积的增加,横向尺寸基本不变,无细颈现象出现。
②PVC,基体韧性较大,主要产生剪切带,有细颈而无应力发白现象。
③中间情况:HIPS/PPO,银纹剪切带都有相当的比例,细颈及应力发白现象同时产生。
银纹-剪切带不足:①未能提供银纹终止作用的详细机理②橡胶颗粒引发多重银纹也缺乏严格的数学处理。
8.非弹性体增韧机理,弹性体增韧与刚性粒子增韧的异同?弹性体增韧与刚性粒子增韧的异同弹性体非弹性体增韧剂橡胶或热塑弹性体脆性塑料增韧对象脆性及韧性塑料有韧性的塑料增韧机理银纹-剪切带等,能量消耗在基体上冷拉,能量消耗在增韧剂上增韧剂用量用量↗抗冲↗用量有一定范围刚性抗冲↗刚性↙抗冲↗刚性保持加工流动性↙保持或提高对相容性的要求良好要求更高其他性能的改性:光学性能:当两种聚合物的折光指数相近时,聚合物共混物两相体系具有良好的透明性;若两相体系的两种聚合物折光指数相差较大时,会具有珍珠般的光泽。
如PC/PMMAABS是由连续相AS(丙烯腈-苯乙烯共聚)塑料(透明)和分散相SBR(丁苯橡胶)(不透明)接枝共聚,ABS是不透明的。
PMMA韧性不足,将MMA和B、St共混后获得MBS塑料,抗冲强度提高很多但成为不透明的材料。
如果严格二相各自的共聚组成。
使两相的折射率相接近,就可得到透明的MBS塑料。
SBS塑性性体:分散相()-PS塑料;连相()-PB橡胶。
PS作为分散相分散在PB橡胶连相中。
当分散相很小,不影响光线通过,也可以是透明的。
相容性的测定与研究方法:1电镜法2浊点法3Tg法4IR法9.共混过程影响因素:破碎过程:1增大剪切能2降低物料破碎能控制粒径:1共混时间2组分的熔体黏度3界面张力10.平衡粒径及与之相关的软包硬规律、等粘点、等粘温度概念。
平衡粒径:在共混过程中,分散与集聚是一个动力学平衡过程,达到这一平衡状态后,分散速度与聚集速度相等,分散相粒径也达到以平衡值,被称为“平衡粒径”,式中R*——分散相平衡粒径;P——有效碰撞几率;σ——两相间的界面张力;φD——分散相的分散体积;η——共混物的熔体粘度;——剪切速率;EDk——分散相物料的宏观破碎能。
我们在共混中所做的工作,就是要降低R*从公式看,有四个手段软包硬规律:在共混过程中,熔体粘度较低的一相倾向于成为连续相,而熔体粘度较高的一相倾向于成为分散相。
这一规律形象地称为“软包硬”规律。
等粘点:两相粘度相等的一点,叫做等粘点。
“粘度相近原则”:两相粘度接近于相等的情况下,最有利于获得良好的分散效果。
等粘温度:T*为等粘温度,即达到两相粘度相等的混合温度。
11.橡塑共混体系的共混温度控制对共混物性能的影响。
R对温度不敏感,曲线平缓P对温度变化敏感,曲线较陡两曲线出现交汇点——等粘点等粘点对应的温度——等粘温度T*T混>T*,T混<T*,橡胶相粘度高——分散相塑料相粘度高——分散相塑料相粘度低——连续相橡胶相粘度低——连续相共混物呈现为橡胶增韧的塑料共混物呈现为塑料增强的橡胶所以在T*附近,微小的温度波动,会使共混物性能发生大的变化。