“高分子合金”如何更好地炼制.docx

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1、o.trW我们都知道，合金是金属与其它不同物质（含金屈与非金属）通过物理或化学的方法均匀共混制备，从而使部分性能相比原金属提升的一种新型材料。通过类似的思想，将以上制备材料全部替换成虑分子材料，“高分子合金”这一概念就诞生了，一般也称之为聚合物共混物在化学合成中,采用的是按枝共聚或嵌段共聚的方法，利用活性聚合、配位聚合等，将聚合物单体以共价健的方式紧密结合，效果较好。除此之外，还有将两种聚合物在熔体或溶液下机械共混后得到的物理共混物.相比于化学方法，物理共混的适用性较广，工艺相对简雎，在工业上多为应用，但性质依赖于高聚物之间的相容性。本文将先介绍高聚物的相容性，后举出几种改良物理共混物相容性的

2、方法。02.高聚物相容性相容性指的是共混物之间各组分彼此相互接纳、形成宏观均匀材料的能力。-般以是否能在热力学匕相互溶解为判断依据。由于育分子的链节相互牵连，使靖很小。同时，混合过程吸热，恰较大,最后导致吉布斯自由能大于6在热力学上，只有该值小TO才说明两种物质完全相容但仍有部分共混高聚物通过温度的改变达到完全相容的状态。这些共混物本质上是高分子溶液，也有溶解曲线构成的相图.该图展示了两种高分子溶液共存线的形式，分别为向卜凸和向上凸。其中前者有一个最低共存度1.CST,后者则4,离共存温度UCST.共存线是由共温聚合物组分对自由能蛆成曲线绘制的。Ha.VoIUMEFRACTION图共混物的蛆成

3、对自由能组成曲线(oE*enr0石Mcr1.25随着湿度的改变，该曲线逐渐由两个，低点（不完全相容）转变为一个最低点（完全相容），将这些最低点按照温度顺序在温度一一组成坐标中描出并且连接,则可得到相容曲线（I可时可以知道是1.CST型还是UCST型）。将上图曲线求导.将切点按相同方式连接，可得到亚稔相曲线（即虚线），表面这条线和相容曲线之间的区域为不完全相容.虚线内为完全不互溶，甚至表现为宏观的相分离.高聚物之间的相容性对共混产物的性能有最直接的影响。如尼龙6/聚丙烯体系是一种相容性较差的共混体系，表现出二相分离，且尺寸高达十几微米.表现出力学性质很差。那么提升二者相容性是提高共混物性能的目标

4、，通常是增强.相表面之.间的作用力、键合力，从而减小相分离.增容剂能够调整共混物界面性能及相形态结构，从而使得体系更加均匀。一般地，增容剂的机理由是否与基体发生化学反应分为非反应性与反应性反应性增容剂需耍其表面富含活性官能团.并且与两种高聚物单体的才能团发生反应，从而生产嵌段或接枝共聚物卜图是Chee等人加入反应性增容剂GMA改善P1.A与PC1.界面相容性的SEM图，可见表面明显平整，说明二者相容性增强。n未加埔JMS（上）和加SwtxJieni（T）非反应性增容剂往往是共混物两组分的嵌段共聚物,它能够与两组分发生分子链的M结从而提高界面相容性。Zhang等人采用1.-乳酸/己内酯共聚物（P

5、s-Co-C1.J作为增容剂。利用SEM观察后可见加入后的共混物图像趋于均相。图非均相共源物改善P1.A/PC1.共混物相容性04.IPNIPN技术即互穿网络技术，指的是聚合物中存在两种及以上的网络相比贯穿在一起，从而从分子水平上达到“强迫互溶和分子协同的方法，可看作是一种特殊的聚合物共混物，以化学方法制备物理共混物。在具体工艺上一般可分为同步互穿和Ji序互穿两种方法，需要根据具体情况选定采用工艺.方法技术要点及实施实例先将含不饱和双键、活泼氢的双官能单体与多异/酸由反应,在制得含不饱和双键的预聚体后,再将该体分放于水中形成乳液C把丙烯酸西单体加入其内，再加引发剂进行自由基聚合接枝,完成IPN

6、改性。选丙抵股P-羟丙酯做接枝单体,用本方法制得接枝率69%87%而I呐产品,DSC分析知玻璃化转变缢度-38.4tC(件通AA娶合物为-28.6第)，抗张强度10.8MPht断裂伸长率646%,腌析温度-53t。产物耐寒、耐热及抗化学介质性能均提高，在皮革涂饰剂方面有较好的应用效果。在分别制备出果发酯预聚体与含活流氮的丙烯酸的脂之后,控制适宜的-NCO值(残余)前题下，将前者加入后者,经扩链、接枝得【PN产品。方法二国内科研人员采用本方法合成出IPN产物，测试知其玻璃化转变区宽：-22.56612.576七,抗张强度12.2MPa(20t),断裂伸长率687%(20*C),黑吸水率11.5%

7、(24h),甲笨中溶胀率33%(24h),参数优于共混物相应值图接枝IPN用于聚气需改性丙烯酸树脂的方法05.其它方法除了单体之间直接进行接枝聚合或嵌段聚合等化学合成方法的改良制备化学共混物，在制符物理共混物上还有引入相互作用基团和改变馋结构的方法。这两种方法的目的都是通过基团或者镰与链之间的分子间作用力的改善提升相容性,同时也增加共混反应的应用范围从改变链结构的角度来说，PE与PVC一般难以相容，但将PE与EVA共聚后的产物与PVC就能很好地相容。高分子物理共混物的制备相较r化学方法更为简便，条件和成本上也相对容易,但相容性的问题始终存在。目前针对这种问题最有效的方法是改善界面之间的作用力从而提升相容性，机理有提升分子间作用力的物理角度和形成共价键的化学角度，为目前物理共混物的制备和研究提供了可行的思路，也扩大了共混物选择的范围以及应用领域.