第七章高聚物改性工艺

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高分子材料共混改性的目的
改善聚合物的综合性能和加工性能、降低成本、 获得性能优异、功能齐全的新型高分子材料 ①改善高分子材料的某些物理机械性能 a.改善韧性（提高抗冲击性） b.改善耐热性 c.提高尺寸稳定性 d.提高耐磨性 e.改善耐化学药品性（耐溶剂性） f.其它物理机械性能，如气密性、耐候性、粘结 20 性、生物相容性、抗静电性、阻燃性等。
共混： 两种或者两种以上聚合物经混合制备成宏观均匀材 料的过程。可分为物理、化学共混。 增强： 又称聚合物基复合材料。就是以有机聚合物为基体， 纤维类增强材料为增强剂的复合材料。 以聚合物种类分：塑料基（热塑性、 热固性之分），橡胶基。 以增强剂类型分：玻璃纤维增强， 碳纤维增强。还有很多，如晶须增 强等等。
外表面温度超过1000˚C, 内部温度约30˚C
防热材料
有机硅聚合物处理的陶瓷纤维隔热层覆盖在 神舟五号返回舱表面：有机硅聚合物良好的 耐高低温性能使之在高空低温和大气层再入 时的高温环境中得以延长器件的寿命
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在宇宙飞船中几乎 ”充满”了高分子材料
F-22的材料组成
钛合金：41%； 铝合金：15%； 钢：5% 树脂基复合材料: 24%
• 但以相当的速率来控制两种聚合反应是很困难 的。常用的方法是热聚合和光聚合，两种方法 都不适宜制备大尺寸的IPN样品，因为热聚合中 很难维持均一的温度，而光聚合光不能均匀地 穿透厚的样品。
• 为此，有人提出了一种新的同步IPN制备方法—— 二元前端聚合。其原理是利用两种不同且互不干涉 的聚合历程的前端热扩散而实现同步互穿，其前端 的瞬间反应和高温下（近200℃）两种反应的速率接 近相等，链增长均匀。这种方法尤其适合用光引发 和热引发很难制备的发生严重相分离的大尺寸IPN 样品。

介质pH值
pH<4，NaSCN易分解，生成的硫化物有阻聚和链转 移作用，pH＞7，CN水解，生成NH3，又会与聚 丙烯腈作用生成共轭双键并形成脒基而显黄色，故 控制pH值在4.8～5.2。
引发剂和分子量调节剂
常用偶氮二异丁腈，分子量调节剂异丙醇，用量为 0.2%～0.8%和0～3％。
浅色剂二氧化硫脲
7.5.2 聚丙烯腈结构、性能和应用
• 白色粉末，密度1.14g/cm3,大分子链中丙烯腈以头 －尾相连。由于主链强极性侧基－CN的相互作用， 分子呈无规结构，不易结晶，一般认为有三种不同 的聚集区域，非晶的低序区、非晶的中序区和准晶 的高序区。
• 聚丙烯腈具有独特物理和化学结构，呈某些特性。 热弹性
聚合时间与温度
聚合时间的长短会影响聚合转化率，聚合物 的分子量及其分布。聚合温度的影响也极大。 温度低，引发速度慢，温度高，则产物的颜色 太深。同时温度的高低还会影响转化率和分子 量。通常聚合时间为1～2小时，聚合温度控 制在35～55℃。
添加剂及杂质
加入少量表面活性剂，可提高聚合反应的初速度。 “NaClO3－Na2SO3”体系聚合时，加入Fe2＋可 加速聚合。氧等杂质起到阻聚作用。
= Xn0
+ CS [M]
7.2.3 溶剂对聚合物分子结构、形态的影响
• 在无溶剂存在的自由基聚合反应中，随单体转化 率增高和聚合物浓度的增大，自由基向已生成的 大分子链进行链转移的几率增多，因此产生支链 结构。在溶剂存在的反应体系中，可降低向大分 子进行链转移的机会，从而减少大分子的支链， 降低支化度。
二氧化硫脲的加入量为0.5～1.2％，可改善聚合物色 泽。
7.5.1.3 聚丙烯腈水相沉淀溶液聚合工艺
• 水相沉淀的特点及工艺流程

SBK高聚物改性沥青防水涂料施工工艺1 工法特点1.1刮涂工法是指常温下无固定形状的粘稠液态高分子合成材料，经涂布后，通水分的蒸发固化后在基层面上形成坚韧的防水膜的材料系统施工工法。

1.2本工法主要针对水性防水涂料。

1.3本工法对不同建筑部位，不同建筑功能的防水系统，典型防水细部均配有完整的细部节点构造做法，并配有构造图；对阴阳角、管道根、檐口、水落口、天沟、泛水等细部均设置附加层，对主体防水层及附加防水层的接缝口、收头均进行密封处理，要求形成多道防水密封系统；对刮涂法施工工艺流程中，关键工序的操作方法、步骤均有较详细的说明和具体要求。

2 工艺原理防水涂料是由合成高分子聚合物、高分子聚合物与沥青，加入各种助剂、改性材料、填充材料等加工制成的溶剂型、水乳型型的涂料。

该涂料涂刷在建筑物的屋顶、地下室、卫生间、浴室和外墙等需要进行防水处理的基层表面上，可在常温条件下形成连续的、整体的、具有一定厚度的涂料防水层。

3 工艺流程及构造3.1工艺流程图:3.2防水层一般构造防水层构造4 材料4.1种类高聚物改性沥青防水涂料4.2工程特点高聚物改性沥青防水涂料单一组分，现场即开即用，施工方便，克服了双组份需计量搅拌的缺点；常温施工，无毒无害，耐候性、耐老化性能优良；具有高强度、高延伸率、高固含量、粘接力强等优点。

5 工具设备表名称规格用途小平铲小型清理基层扫帚清理基层卷尺30米度量尺寸盒尺3米度量尺寸剪刀剪裁胎体增强布油漆刷5寸涂刷细部节点滚刷做平面防水层带规则凹槽（可刮板做平面防水层选）抹子做立面防水层消防器材备用6 施工操作要点6.1施工准备工程施工前应做好施工人员、材料、工具、技术、现场、资料的准备工作。

人员：配备好有资质的项目班子和劳动力资源。

材料：做好材料计划和材料进场质量检查。

工具：按照施工计划合理配备工具设备。

技术：落实技术方案，完成技术交底。

现场：完成现场踏勘，做好现场规划。

资料：及时收集整理工程资料。

3. 乳液共混（胶乳混合法）
乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行 共混，然后再经凝聚、分离、干燥而得到共混聚合物 的方法。与熔融混合法比较，此法在较低温度和低剪 切场下进行。凝聚后胶乳颗粒可以良好的混合。 在橡胶的共混改性中，可以采用两种胶乳进行共 混。如果共混产品以乳液的形式应用(如用作乳液型 涂料或粘合剂)，亦可考虑采用乳液共混的方法。
2. 溶液共混(溶液浇铸混合法)
与熔融共混不同，溶液共混主要应用于基础研究领域。
溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。该方法 具有简便易行、用料量少等特点，适用于数量少或不适于 加热熔融的聚合物的共混，特别适合于在实验室中进行的 某些基础研究工作。在实验室研究中，通常是将经溶液共 混的物料浇铸成薄膜，测定其形态和性能。需要指出的是， 经溶液共混制备的样品，其形态和性能与熔融共混的样品 是有较大差异的。另外，溶液共混法也可以用于工业上一 些溶液型涂料或粘合剂的制备。
♦聚合物共混物中的“均相”概念: 在聚合物共混中形成的均相体系，不同于小分子混合 时可能达到的均相体系。在高分子领域，即使是在均聚物 中，亦会有非均相结构存在。对于聚合物共混物，不可能 实现绝对的“均相” 。 聚合物共混物的均相体系判定标准：
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。
3. 增韧塑料 有些塑料如聚苯乙烯为脆性材料，抗冲性能较低， 为了增加韧性提高其抗冲强度，采用橡胶与之共混或共 聚的改性方法。橡胶改性塑料是橡胶相域分散在塑料母 体中的物料体系。橡胶相域的大小与混合方法有关。熔 融混合所得聚氯乙烯-丙烯酸酯橡胶共混聚合物的相域 约0.1μm、聚苯乙烯-聚丁二烯共混聚合物的相域尺寸 为1μm左右。相域时常是多相的，微小的塑料相域包埋 在橡胶相域内。其形态学与混合方法大有关系。 橡胶增韧塑料提高抗冲性能的原因在于它受到冲击 后，靠近橡胶颗粒赤道附近形成许多银纹，这些银纹增 长遇到障碍物(如橡胶颗粒)为止，并且使应力均匀分散 而达到提高抗冲性能的目的。