聚合物共混改性原理与应用

2第二章聚合物共混改性基本原理聚合物共混改性是指将不同种类的聚合物混合在一起，通过相互作用、相互渗透以及相互分散，来改善聚合物材料的性能。

聚合物共混改性的基本原理涉及到相互作用、相容性、相互渗透、相互分散等多个方面。

首先是相互作用。

不同种类的聚合物在混合过程中，由于存在不同的结构和功能团，会产生各种相互作用力，如范德华力、静电作用力、水力作用力等。

这些相互作用力可以在分子层面上改变聚合物链的结构，从而改变聚合物材料的性能。

其次是相容性。

在聚合物共混改性中，相容性是一个重要的问题。

如果两种聚合物具有相似的结构和化学性质，则有可能发生物理和化学上的相容作用，使得共混体系更为稳定。

相反，如果两种聚合物的结构差异较大，则相互之间会出现相容性问题，容易导致相互分相和相互分离。

因此，相容性是影响聚合物共混改性的一个重要因素。

其次是相互渗透。

相互渗透是指在共混体系中，两种聚合物在分子层面上相互渗透的现象。

当两种聚合物具有适当的相互作用力和相容性时，可以实现相互渗透，从而改善材料的性能。

相互渗透可以改变聚合物的链结构和比例，提高聚合物的拉伸、弯曲和抗冲击性能等。

最后是相互分散。

相互分散是指在共混体系中，两种或多种聚合物能够均匀分布在整个材料中。

相互分散的好坏直接影响着材料的性能。

当聚合物分子链之间有较好的相容性和相互作用力时，可以实现较好的相互分散，从而提高材料的强度、硬度和耐热性等。

除了上述基本原理外，还有其他一些影响共混改性的因素，如共混体系的配比、共混过程的温度和压力等。

通过合理的配比和控制共混条件，可以进一步改善共混体系的性能。

总之，聚合物共混改性是通过相互作用、相容性、相互渗透和相互分散等多种机制来改善材料性能的一种方法。

通过合理选择和操控不同种类聚合物的相互作用，可以实现在材料中形成一种新的有机整体，从而提高材料的性能和应用范围。

聚合物共混改性原理与应用2聚合物共混改性原理与应用2相容性是指混合在一起的聚合物之间存在一定的相互吸引力，使它们能够混合均匀而不发生相分离。

聚合物的相容性取决于其化学结构和相似性，通常情况下，具有相近结构和性质的聚合物更容易相容。

相容性的提高可以通过一些物理或化学方法实现，例如对聚合物进行预处理，添加共混剂和控制混合温度等。

互穿网络是指两种或多种聚合物在混合过程中形成网络结构，使聚合物之间形成物理或化学的交联，从而增加材料的力学性能和稳定性。

通过互穿网络，不同聚合物之间形成的交联点可以加强材料的强度和刚度，同时也可以提高材料的抗拉伸性、耐热性和抗溶剂性等。

1.提高聚合物的力学性能：通过将不同类型的聚合物混合在一起，可以有效提高材料的强度、刚度、韧性和耐磨性等力学性能。

例如，将聚丙烯和聚酰胺共混改性，可以提高材料的强度和刚度，使其适用于制造高强度结构件。

2.改善聚合物的热稳定性：由于不同类型的聚合物具有不同的热分解温度和稳定性，通过共混改性可以使材料的热稳定性得到提高。

例如，将聚丙烯和聚苯乙烯共混改性，可以提高材料的热稳定性，使其在高温环境下更加稳定。

3.调控材料的光学性能：通过将具有不同光学性质的聚合物进行共混改性，可以调控材料的透明度、折射率和色散性能等。

这对于制备光学材料和光学器件具有重要意义。

4.改善材料的耐化学性：聚合物共混改性可以提高材料的抗溶剂性和抗腐蚀性，使其能够在恶劣的化学环境中使用。

例如，将聚乙烯和聚丙烯酸共混改性，可以提高材料的耐酸碱性和耐腐蚀性。

5.制备功能性聚合物材料：通过将具有不同功能的聚合物进行共混改性，可以制备出具有特定功能的复合材料，如导电聚合物、生物可降解聚合物和自愈合聚合物等。

这些功能性材料在电子、医疗和航空航天等领域有着广泛的应用前景。

总的来说，聚合物共混改性是一种有效的方法，可以通过将不同类型的聚合物混合在一起，实现材料性能的综合优化。

随着科技的不断发展，聚合物共混改性在材料领域的研究和应用将越来越广泛。

聚合物共混改性原理及应用```````201015014057一．名词解释（每题5分，共20分）1.聚合物共混答：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范畴之内，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.分布混合和分散混合答：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。

3.总体均匀性和分散度答：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。

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。

4.分散相的平衡粒径答：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”。

二．选择题（每题1.5分，共15分）1.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能（ A ）A.小于零B 大于零C 等于零D 不确定2.共混物形态的三种基本类型不包括（ D ）3. A.均相体系4. B 海-岛结构5.C 海--海结构6. D 共混体系3.影响熔融共混过程的因素不包括（B ）A 聚合物两相体系的熔体黏度B 聚合物两相体系的表面张力C 聚合物两相体系的界面张力D 流动场的形式和强度4.共混物形态研究的主要内容不包括（ D ）A 连续相和分散相祖分的确定B 两相体系的形貌C 相界面D 分散相的物理性能5.熔体黏度调节的方法不包括（ B）A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节6.聚合物共混物的使用性能影响要素不包括（ A ）A 结晶时间B 结晶温度C 结晶速度D 结晶共混物的结构形态7.影响热力学相容性的因素不包括（ B ）A 相对分子质量B 共混组分的性能C 温度D 聚集态结构8.共混物性能的影响因素不包括（ C ）A 各组分的性能与配比B 共混物的形态C 温度D 外界作用条件9.影响聚合物的表面张力的相关因素不包括（ B ）A 温度B 压强C 聚合物的物态D 聚合物的相对分子质量10.填充体系的界面作用机理不包括（ D ）A化学键机理B 表面浸润机理C 酸碱作用机理D增韧剂机理三．填空题（每空1分，共15分）1.聚合物共混包括物理共混、化学共混和物理化学共混。

聚合物共混改性原理与应用5聚合物共混改性原理与应用51.化学相容性：聚合物共混改性的成功关键在于所选择的聚合物之间的化学相容性。

如果两种聚合物能够形成相互溶解的体系，即聚合物链能够相互扩散并与对方形成强的相互作用力，就可以达到物理共混，从而改变聚合物材料的性能。

2.相互作用力：共混聚合物中，不同聚合物之间的相互作用力起到了关键作用。

常见的相互作用力包括范德华力、氢键、弱键、离子相互作用等。

通过选择合适的相互作用力和控制共混聚合物中的相互作用力强度，可以实现聚合物材料的性能的调控和优化。

3.共混机理：共混聚合物的形成遵循着一定的共混机理。

常见的共混机理包括相互扩散和混合、溶解组成物实现物理相互作用、交联反应实现化学相互作用等。

在共混改性中，了解和理解聚合物共混机理对于实现想要的改性效果至关重要。

1.提高材料性能：通过将不同的聚合物共混在一起，可以使材料具备更多的优点和特性。

例如，将具有较高强度和刚性的聚合物与具有耐磨性和耐氧化性的聚合物共混，可以使材料具备优良的机械性能和耐用性。

2.改善加工性能：将具有较低熔点的聚合物和具有较高熔点的聚合物共混，可以降低材料的熔点和粘度，提高材料的流动性，从而改善材料的加工性能。

这种方法在塑料加工和合成纤维等领域中得到广泛应用。

3.调控界面性能：聚合物共混改性可以调控界面效应，从而改善材料的界面性能。

例如，在聚合物共混体系中添加亲水性或疏水性添加剂，可以改变材料的表面性质，使其具备阻燃性、防水性或亲油性等特性。

4.实现多功能化：通过将具有不同功能的聚合物共混在一起，可以实现材料的多功能化。

例如，将具有导电性的聚合物与具有光学性能的聚合物共混，可以制备出具有导光、导电和防静电等功能的材料，广泛应用于电子和光电器件中。

总之，聚合物共混改性是一种重要的材料改性方法，通过调控聚合物之间的化学和物理相互作用，可以实现材料性能的调控和优化。

在不同领域和应用中，聚合物共混改性具有广泛的研究和应用价值。

聚合物共混改性原理要点整理1.相容性与互溶性：共混改性的关键在于混合体系中组分的相容性和互溶性。

当两种聚合物具有相似的化学结构和相互相容的功能团时，它们往往具有较好的互溶性。

相反，如果两种聚合物具有不同的化学结构和互不相容的功能团，则会导致相分离和互不溶性。

因此，相容性和互溶性对于聚合物共混改性是非常重要的。

2.功能团的互相作用：在聚合物共混体系中，不同聚合物的功能团之间可以进行相互作用。

比如，酸酐可以与氢键形成聚合物链的交联点，改善聚合物的力学性能；硬度大的聚合物可以增加聚合物的刚性和强度；柔软的聚合物可以改善聚合物的柔韧性等。

因此，通过不同聚合物之间的功能团的互相作用，可以实现特定性能的调控和改善。

3.聚合物相互作用：当不同聚合物混合在一起时，它们之间的相互作用也会影响聚合物的性能。

例如，通过静电作用、范德华力、亲疏水性等，聚合物可以在分子水平上形成相互作用，进而影响聚合物体系的相行为、阻碍相分离、提高相容性。

通过调控聚合物之间的相互作用，可以改善混合聚合物的性能。

4.分散剂和助剂：在共混改性中，分散剂和助剂的使用也是非常重要的。

分散剂可以帮助将两种或多种聚合物均匀地分散在一起，避免相分离和互不溶性。

助剂可以改变聚合物的流动性、黏度、硬度等特性，进一步调节聚合物的性能。

通过合理选择和使用分散剂和助剂，可以实现更好的共混改性效果。

5.共混相的结构和形态：共混改性的聚合物体系中，聚合物相互作用和相互溶解会导致不同的结构和形态形成。

这些结构和形态对聚合物的性能有重要影响。

例如，共混相的尺寸、分散度、分布等可以影响材料的力学性能、热性能、导电性等。

通过控制共混相的结构和形态，可以调节聚合物的性能和特征。

综上所述，聚合物共混改性是一种提高聚合物性能和改变其性质的重要方法。

混合聚合物的相容性和互溶性、功能团的互相作用、聚合物之间的相互作用、分散剂和助剂的使用以及共混相的结构和形态等都是影响共混效果的重要因素。