第8章聚合物共混工艺及设备

聚合物共混知识点总结1.聚合物共混：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畴之，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，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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.分散相的平衡粒径：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”。

7.高分子合金：（塑料合金）指含多种组分的聚合物均相或多相体系，常具有较高的力学性能，作工程塑料。

8.熔融共混：将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混（应用广泛）。

采用的设备-----密炼机、开炼机、挤出机等。

本方法最具有工业价值。

9.溶液共混：将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。

本方法主要用于基础研究领域10.乳液共混：将不同聚合物乳液共混方法。

本法可用于橡胶共混改性中；以乳液应用的产品可乳液共混改性等。

11.分散度：反映分散相物料的破碎程度；（分散相的平均粒径和分布表征）12.均一性：反映分散相分散的均匀程度（分散相浓度起伏大小，用统计法）13.相界面：连续相与分散相之间的交界面。

（界面结合好坏对共混物性能有重大影响）14. 所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

聚合物共混物的制备方法概述聚合物共混物是指由两种或更多种不同的聚合物混合制备而成的材料。

在聚合物共混物中，不同的聚合物通过物理或化学相互作用，形成一种新的复合材料，具有综合性能优于单一聚合物材料。

本文将介绍一些常见的聚合物共混物制备方法，并介绍相关的设备知识。

1. 机械混合法机械混合法是最常见的制备聚合物共混物的方法之一。

该方法通过将不同聚合物粉末加入到机械混合设备中，并利用机械力将其混合均匀。

根据混合设备的不同，机械混合法可以细分为以下几种类型：•双转子混合机（Banbury混炼机）：该设备由两个对称旋转的转子组成，转子之间有一定的间隙。

通过转子的旋转和间隙的挤压作用，将聚合物粉末进行高效混合。

该设备适用于大批量的聚合物混合，可以在较短时间内获得较好的混合效果。

•开放式橡胶炼胶机：该设备由一个旋转的刀片和一个静止的橡胶炼胶盘组成。

聚合物粉末通过刀片的切割和翻滚作用，与炼胶盘进行混合。

该设备适用于小批量的聚合物混合和试验研究。

•双螺杆挤出机：该设备由两个对称旋转的螺杆组成，螺杆之间的间隙逐渐减小。

聚合物粉末通过螺杆的旋转和间隙的挤压作用，实现混合和挤出。

该设备适用于高粘度的聚合物混合和挤出。

2. 溶液共混法溶液共混法是将不同聚合物溶解于共溶剂中，并通过混合、蒸发等过程，去除溶剂，得到聚合物共混物。

溶液共混法的步骤如下：•选择合适的溶剂：根据聚合物的溶解性质，选择适合的溶剂。

溶剂应满足与不同聚合物均有良好的相容性。

•溶解聚合物：将不同聚合物分别加入到共溶剂中，通过搅拌、加热等方式使聚合物完全溶解。

•混合溶液：将溶解的聚合物溶液混合均匀，可以通过搅拌、超声等方式进行。

•去除溶剂：通过蒸发、干燥等方式，去除溶剂，得到聚合物共混物。

3. 反应共混法反应共混法是将不同聚合物在化学反应条件下进行共混制备。

常见的反应共混法包括共聚反应、交联反应和接枝反应等。

反应共混法的步骤如下：•选择适合的反应体系：根据不同聚合物的反应性质，选择适合的反应体系。

湖北工业大学第八章聚合物共混物流变学主讲教师胡圣飞2013年高分子多相体系的流变行为第一节聚合物共混体系的相容性高分子合金定义：两种或两种以上高分子材料的物理混合物称为高分子共混材料。

又称为高分子合金。

为高分子共混材料又称为高分子合金例子：塑料并用：PS/PE橡胶并用：NR/BR橡胶并用橡塑并用：PVC/NBR共混方法：熔融共混：采用开炼机、密炼机或挤出机 熔融共混采用开炼机密炼机或挤出机等溶液共混: 将高分子材料配成溶液再将两种溶液混合后蒸发溶剂乳液共混：将两高分子胶乳混合然后通过凝结得到。

聚合共混：将一种单体混于另一种高分子材料的溶液中然后使单体聚合材料的溶液中然后使单体聚合。

高分子—高分子共混原则极性匹配原则表面张力相近原则，这是条胶体化表面张力相近原则，这是一条胶体化学原则扩散能力相近原则，这是一条分子动扩散能力相近原则这是一条分子动力学原则等粘度原则，这是一条流变学原则等粘度原则这是条流变学原则溶解度参数相近原则，这是一条热力学原则第二节高分子共混体系的形态与流变行为一、高分子共混体系的形态一相为连续相，又称海为连续称海分散相；另一相为分散相，又称岛相,两相形成海—岛结构。

两相均为连续结构，形成交错性网状结构，或称两相锁状态或称两相互锁状态。

二、高分子共混体系的形态对流变性的影响 一般具有海—岛状形态结构的共混体有粘度减小、弹性增大的性质变化，共混体的粘度可能比任何弹性增大的性质变化，共混体的粘度可能比任何一相组分的粘度都低。

而具有两相互锁结构的共混体有粘度增大弹性而具有两相互锁结构的共混体有粘度增大、弹性减小的性质变化，这与此时两相界面相互作用较强有关。

有关—海岛状结构的共混物在流动中，分散相可能呈带形、珠形或纤维状形变，使流变性质更加复杂。

粒状颗粒在流动中还会发生径向迁移运动，分散相向流道中心轴处集中，出现流动分级效应，形成所谓壳芯结构。

这切都将影响着共混物的粘谓“壳—芯”结构。

这一切都将影响着共混物的粘度、弹性和制成品的外观及性能。

聚合物共混物的制备方法及相关设备知识引言聚合物共混物是由两种或多种聚合物混合而成的材料，具有优异的特性和广泛的应用领域。

在本文中，我们将探讨聚合物共混物的制备方法以及相关的设备知识。

聚合物共混物制备方法1. 机械混合法机械混合法是制备聚合物共混物最常用的方法之一。

该方法通过将两种或多种聚合物物理混合在一起，并利用外力进行均匀混合，最终得到共混物。

其中，常用的机械混合设备包括：• 1.1 搅拌器搅拌器是最简单和常见的机械混合设备。

通过搅拌器的转动，聚合物可以充分混合并形成共混物。

搅拌器适用于制备较小批量的共混物。

• 1.2 高剪切混合机高剪切混合机通过旋转刀片和容器的高速旋转，产生强烈的剪切力，使聚合物充分混合。

高剪切混合机适用于制备大批量和高粘度的共混物。

2. 熔融混合法熔融混合法将聚合物加热至熔点后进行混合。

在高温下，聚合物相互融化并混合在一起，形成共混物。

常用的熔融混合设备包括：• 2.1 双螺杆挤出机双螺杆挤出机利用两根旋转的螺杆将聚合物加热融化并混合，然后通过挤出口压力将共混物挤出。

双螺杆挤出机适用于制备连续大批量的共混物。

• 2.2 熔融搅拌机熔融搅拌机通过搅拌器将聚合物在高温下搅拌混合，形成共混物。

熔融搅拌机适用于制备小批量的共混物。

3. 溶液混合法溶液混合法利用溶剂将两种或多种聚合物溶解在一起形成溶液，然后通过蒸发或凝固使溶剂脱除，得到共混物。

常用的溶液混合设备包括：• 3.1 旋转蒸发器旋转蒸发器通过将溶液放置在旋转瓶中，并通过加热和真空蒸发将溶剂脱除，得到共混物。

旋转蒸发器适用于制备小批量的共混物。

• 3.2 冷冻干燥机冷冻干燥机通过将溶液冷冻并施加真空，使溶剂直接从固态蒸发，得到共混物。

冷冻干燥机适用于制备大批量的共混物。

相关设备知识1. 测量设备• 1.1 粘度计粘度计用于测量共混物的粘度，通过测量材料流动的阻力来确定其粘度。

粘度计可以帮助我们了解共混物的流动性。

• 1.2 热分析仪热分析仪用于分析共混物的热性能，包括熔点、玻璃化转变温度等。

《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1．高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致，催化剂配置，聚合反应过程，分离过程，聚合物后处理过程，回收过程2．聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却，夹套附加内冷管冷却，内冷管冷却，反应物料釜外循环冷却，回流冷凝器冷却，反应物料部分闪蒸，反应介质部分预冷。

3. 聚合反应设备1、选用原则：聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。

2、搅拌的功能要求及作用功能要求：混合、搅动、悬浮、分散作用：1）推动流体流动，混匀物料；2）产生剪切力，分散物料，并使之悬浮；3）增加流体的湍动，以提高传热效率；4）加速物料的分散和合并，增大物质的传递效率；5）高粘体系，可以更新表面，使低分子蒸出。

第二章聚合物单体的原料路线1．生产单体的原料路线有哪些？（教材P24-25）石油化工路线，煤炭路线，其他原料路线（主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料）2．石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？（教材P24-25、P26、P31）得到单体和原料：乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。

得到聚合物：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。

3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1．自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。

聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。

2．引发剂及选择方法，调节分子量方法种类：过氧化物类、偶氮化合物，氧化还原体系。

选择方法：（1）根据聚合操作方式和反应温度条件，选择适当分解速度的引发剂。

（2）根据引发剂分解速度随温度的不同而变化，故根据反应温度选择适引发剂。

（3）根据分解速率常数选择引发剂。

聚合物共混流程《聚合物共混流程：一场奇妙的材料“大杂烩”之旅说起聚合物共混流程，这就像是一场独特的烹饪大赛，不过我们的食材不是蔬菜和肉类，而是各种各样的聚合物。

这整个过程，那可真像是一场充满惊喜与挑战的冒险。

首先呢，聚合物原料的选择就像准备食材一般得精心。

你得考虑它们各自的特性，就像厨师要考虑食材的新鲜度、口感和营养价值。

我在最初接触这个的时候，看着那些长长的材料名称和复杂的化学性质，感觉就像是在看外星语言一样迷惑，心里直犯嘀咕：“这都是些啥呀？”但慢慢就知道，每种聚合物都有自己的“小脾气”，有的坚硬如铁，有的柔软似棉，要把它们搭配好，就得像搭配饭菜的荤素一样。

然后就是混合这个环节啦，这是聚合物共混流程的“主战场”。

各种聚合物和添加剂按照一定比例被扔进混合设备里，这个设备就像一个超级搅拌机。

想象一下，各种奇奇怪怪的材料在里面被搅得晕头转向的画面，还真有点好笑呢。

不过呀，这里面的门道可多呢！转速啦、温度啦，稍有不对，出来的结果就可能和预期完全不一样。

我就曾经因为温度没有控制好，得到了一团糊状物，当时真的想哭，感觉就像厨师把菜炒糊了一样尴尬。

在共混过程中，还经常要添加一些助剂，就像炒菜时加调料增加味道一样。

这些助剂虽然用量少，但有着神奇的功效。

比如有的可以让共混材料更加顺滑，有的可以提升它的稳定性。

这些时候就像是魔术师在变戏法，一小瓶助剂加进去，材料就好像有了新生命。

最后经过成型等一系列工序，新的共混聚合物材料就诞生了。

看到最终的成品，那种感觉就像自己精心捣鼓出一道绝世美味的菜一样有成就感。

整个聚合物共混流程，充满了探索的乐趣，也有着无数的失败教训。

但正是这些经历，让我深深地明白，在这个由化学和工程组成的小世界里，每一个环节都是紧密相连的，就像一个大家庭里的成员一样。

无论这个过程看起来有多复杂和繁琐，只要耐心地去了解去探索，就像探索一个新的美食世界一样，总会收获满满的惊喜和乐趣。

而且一旦开始有点入门了，就会发现这门学科和技术有着无限的可能，能制造出各种各样满足人们不同需求的新型材料，从柔软的医用塑料制品到坚固的汽车部件，就好像我们可以用这些混合出来的材料打造出一个全新的物质王国呢。