聚合物共混改性

1、报告人：伊学刚聚合物共混改性的发展概况 v 1942 研制成PVCNBR共混物，NBR作为常效增塑剂使用，发表了热塑性聚合物共混物的第一份专利v 1942 制成苯乙烯和丁二烯的互穿网络聚合物(IPN)，商品名为“Styralloy”，首先使用“聚合物合金” v 1951 制成了结晶聚丙烯，此后发展了PPPE共混物v 1954 美国马尔邦化学公司首先采用接枝共聚-共混法制成ABS树脂，聚合物共混工艺获得重大进展v 1960 建立互穿网络聚合物(IPN)的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展； 提出银纹核心理论使橡胶增韧塑料机理的研究有了重大进展v 1964 四氧化锇(OsO4)染色技术研究成功

2、，使得可用透射电镜直接观察共混物的形态结构v 1975 Dupont公司发展了超韧性尼龙-Zytel-STv 1976 1976 发展PETPETPBTPBT共混物(Valox800(Valox800系列) ) 基本概念v 聚合物共混物（Polymer Blend）是将两种或两种以上的聚合物按适当的比例，通过共混，以得到单一聚合物无法达到的性能的材料。v 聚合物共混物中各聚合物组分之间主要是物理结合（次价力结合：范德华力、氢键）。聚合物共混的三个主要目的：v 克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能v 改善聚合物的加工工艺性能v 降低材料的生产成本 总之，聚合物共混改性就是要在聚合

3、物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。聚合物共混改性的意义：v 1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。资源限制、开发费用、环境污染）v 2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。v 3.聚合物共混改性科学应运而生获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。一：聚合物共混类型：1.化学共混、物理共混、物理化学共混v 物理共混（blend）就是通常意义上的“混合”，简单的机械共混v 化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络（IPN）等，已超出通常意义上的“混合”的范畴，而应列入聚合物化学改性的领域了v 物理/化学

4、共混（就是通常所称的反应共混）是在物理共混的过程中兼有化学反应，可附属于物理共混；2.根据物料形态分类：熔融共混、溶液共混、乳液共混v 熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。v 溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。v 乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。二：共混物形态的两大体系v 均相体系v 非均相体系：海-岛结构 特点：为一种两相体系 且一相为连续相，一相为分散相。 海-海结构 特点：也是两相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿。：海岛结构三：聚合物共混物相容性的判据和测定方法 ： 1：目测法（浊度法）：透明：相容性好 浑浊：相容性差2：Tg法：v 均相体系：

5、两种聚合物共混后，形成的共混物具有单一的Tg；v 两相体系：两种聚合物共混后，形成的共混物具有两个Tg。3. 光学显微镜法 优点：光学显微镜法（形态法）一直就应用于共混物的相行为研究中，主要原因是该方法直观性好、简单易行。缺点：从光学显微镜法（形态法）的实验过程来看，各个环节的干扰因素较多，观察到的微观结构尺寸较大，观察到的形态变化不连续，这些都限制了本方法的更深入的应用。4. 电子显微镜法 电子显微镜主要指透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）四：分散度及均一性定义v 分散度是指“海-岛结构”两相体系中分散相物料的破碎程度，用通俗的话说，就是指打得散不散。可以用分散相颗粒的平均粒

6、径和粒径分布来表征。打得碎，粒径小，就说分散程度高；打得不碎，粒径大，分散不好。v 均一性是指分散相物料分散的均匀程度，亦即分散相浓度的起伏大小。用通俗的话说，是指混得匀不匀。五：共混物的相容性概念完全相容、部分相容、不相容体系的特征(示意图) 完全相容部分相容不相容1.聚乙烯（PE）的共混改性 PE PE的高速加工性、耐应力龟裂性、抗冲击强度、耐热性、印刷性和黏结性质均不甚理想, ,常采用共混改性的方法来提高这些性能六：聚合物共混改性实例：（1 1） 高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的共混 将两种密度聚乙烯共混可制得软硬适中的聚乙烯材料 , , 从而适应更广泛的用途。（2 2） PE/CPE PE

7、/CPE共混体系在 PE PE 中掺混氯化聚乙烯可以提高 PE PE 的印刷性、阻燃性冲击韧性 . . （3 3） PE PE弹性体共混体系HDPEHDPE柔韧性欠佳, ,可与SBSSBS弹性体、聚异丁烯、丁苯橡胶共混，提高抗冲击性能 。缺点：缺点： PPPP材料的缺点是低温时脆性更大、成型收缩率大材料的缺点是低温时脆性更大、成型收缩率大机械强度和硬度较低、韧性差、耐磨性差、易老化且耐机械强度和硬度较低、韧性差、耐磨性差、易老化且耐热性差，作为结构件材料，存在许多不足。热性差，作为结构件材料，存在许多不足。用于用于PPPP共混改性的塑料类改性剂通常是以增韧为目的的共混改性的塑料类改性剂通常是以

8、增韧为目的的，同时能够提高聚丙烯的染色性、耐气候性、耐磨性等，同时能够提高聚丙烯的染色性、耐气候性、耐磨性等方面性能。方面性能。2.2.聚丙烯（聚丙烯（PPPP）的共混改性）的共混改性（1 1）PP/PP/聚乙烯（聚乙烯（PEPE）共混）共混v 聚丙烯的韧性差，低温脆性较大，且由于其结晶度高使得聚丙烯的韧性差，低温脆性较大，且由于其结晶度高使得其缺口冲击强度很低，而其缺口冲击强度很低，而PEPE具有良好的低温冲击性能、加具有良好的低温冲击性能、加工流动性能和耐化学性能等特点工流动性能和耐化学性能等特点、（2） PP/弹性体共混体系 与弹性体共混是PP增韧改性的主要方法。PP/弹性体共混体系是弹

9、性体增韧塑料的代表性体系。 PP 与顺丁橡胶 (BR) 共混增韧效果显著。且挤出膨胀比小且挤出膨胀比小 , 尺寸稳定性尺寸稳定性 好好 , 不易发生翘曲变形不易发生翘曲变形 。 PP 与 SBS 热塑性弹性体共混, 随 SBS 含量增高 , 缺口冲击强度显著增大， PP/SBS 共混物的加工性能比 PP 有明显改善 （3 3） PP/PA PP/PA共混v PA(PA(聚酰胺) )作为工程塑料, ,具有优良的力学性能、耐磨性、白润滑性、耐磨蚀性和较好的成型加工性。v PAPA和PPPP进行共混改性，可以提高耐热性，耐磨性和染色性。v PVC是一种用途广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯而居于第二位,分为“硬制品”与“软制品”。 PVCPVC树脂存在如下严重缺点： 第一、PVCPVC的热稳定性较差。 第二、PVCPVC的坚硬使其有明显的脆性。 第三、PVCPVC的耐老化性差。 第四、PVCPVC的耐低温性较差。3. 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)的共混改性的共混改性（1）PVC/EVA 共混物性能:v a. PVC/EVA 突出优点是柔韧性显著优于 PVC 。v b .PVC 中掺混 EVA 可使共混物的表观粘度降低 , 加工流动v c.加工流动性性显著改善 , 因而可适当降低加工温度。 v ABSABS是一种性能优良、用途广泛的工程塑料。它具有