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高分子物理,主要阐述高分子在不同条件下的结构和结构变化规律,以及结构性能的对应关系。
第二章 聚合物共混物的形态学
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本章主要内容:
聚合物共混物形态结构的基本类型
聚合物共混物的界面层
聚合物共混物形态结构表征方法
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一 聚合物共混物(PB)形态结构的基本类型
PB和聚合物一样,其性能除于组分聚合物的化学性质密切相关以外,更直接的决定因素是其内部的形态结构。 因此研究PB,首先就是要研究其形态结构。
对于双组分聚合物共混物,可分为
A/A聚合物共混体系
C/A聚合物共混体系
C/C聚合物共混体系
单相连续的形态结构是指,构成聚合物共混物的两个相或者多个相只有一个相连续。称之为连续介质或者基体。其它的相分散于基体中,称为分散相。
非晶-非晶聚合物共混体系
单相连续的形态结构
连续介质+分散相
从分散相结构特征来看,可分为以下三种情况:
常为热机械共混法制备。例:采用机械共混法制备的抗冲击PS/橡胶共混物,分散相形状不规则。
①分散相形状、大小不规则。
01
分散相不包容或者很少包容连续相成分。举例 SBS: S/B=20/80时,丁二烯为连续相,苯乙烯为分散相;随着B含量的降低,苯乙烯变成连续相,产生相反转;当S/B=80/20时,苯乙烯为连续相,而丁二烯嵌段由于链较短,形成颗粒均匀分散于聚苯乙烯基体中,颗粒大小较均匀。
②分散相形状、大小较规则。
02
分散相形状、大小不规则,分散相包容了大量连续相成分.
分散相成香肠状结构、胞状结构、蜂窝状结构。
如由接枝共聚共混法生产的ABS,HIPS.
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例如:通过熔融共混法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)增容的尼龙6(Nylon-6)/ABS共混物。研究了SMA增容的Nylon-6/-6/ABS共混体系中,分散相易聚集,相界面清晰,断裂面光滑,呈脆性断裂,相容性差。加入少量SMA后,共混物由共连续相结构转变为典型的"海-岛"结构,分散相分布均匀,界面粘接程度增加,表明SMA对Nylon-6/ABS体系有显著的增容效果-高分子学报,2007 / /5
双酚A型氰酸酯/端羧基丁腈橡胶共混物(BCE/CTBN共混物)的制备。在工艺2中,~ 尺寸分布较多,在这些颗粒中50%的颗粒以单一颗粒均匀地分布于BCE连续相中,界面处颜色加深;
而在另外50%的颗粒中明显地观察到在黑色的CTBN分散相中包容着白色的BCE基体(即所谓的胞状结构),细胞结构粒子中包埋物的存在,既能提高橡胶粒子的刚度,又能增加橡胶相的体积分数,使少量橡胶的作用得以成倍提高。
含有60%的丁二烯的SBS的形态结构,电子显微镜照片如图所示:黑色部分为嵌段聚集区,白色部分为PS嵌段聚集区。
又叫两相共连续结构、层状结构或者互锁结构。参与共混的两组分含量大体相当。
每个组分都有一定的连续性,但都没有形成贯穿三维空间的连续相。典型的例子是两种嵌段含量相近的嵌段共聚物的形态结构。
两相互锁的形态结构(两相交错)
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