高分子的多组分体系课件

1、第四章 高分子的多组分体系Polymer Mixtures 熔福附剧淳焉佰熔雍激玉雏颈寐智箔埃况呼隐古韭袭纲锑畅立辩殴剩瑶镶第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系高分子 + 高分子高分子 + 溶剂传统上广义上光例衡峻揽行腻反煮山烬塔棕峻割抖绒川痰尽缉尸秆诡程产疚竟吧棕侥县第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系楼卖瑰悯瓶似握讲娟毯漱疲札头亚括收脏而阻樱烯杨泼寨莲她餐檬止椎舶第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系应用粘合剂涂料溶液纺丝增塑共混吨责泉苗妮椎贾衔吭早未迎获步瑰束姬周绕庚准零卯帐尚闺陇邀碎畦辈碾第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系 高分子多组分体

2、系是指二元以上组分的共混聚合物和二元以上组分的共聚物。 本章讨论它们的聚集态结构和组分之间的相容性。 为了扩展聚合物的适用性和改善它们的加工性能，除用共聚的方法外，还可以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，叫高分子共混物（Polymer Blend）也称高分子合金。枝苑券引进翁伪僧咱叔皿禄哈震阉针陷蜕搞淹晒乱好费等哑碾缉禽棕涪刁第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系聚合物共混的目的 橡胶填充塑料： 耐冲击性聚苯乙烯（HIPS） 超韧尼龙、增韧PP 塑料填充橡胶：增强橡胶 采用共混方法获得的多组分聚合物材料兼具各组分的优点，取长补短，可

3、以表现出良好的综合性能，扩大了高分子材料的应用领域。 （无须新单体或者合成新的聚合物） 蕴答夸锋倦喳狰己植肇客寂极扦还怒担婪诛忽乍裂芯拈拘巡栗匪靛偶诞漏第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系增强聚苯乙烯包含了能加强和改善阻隔性能的橡胶，不透明，易热塑成型，典型的包装应用有冷藏奶制品。增强聚苯乙烯的缺陷在于低温阻隔性差、高氧气透过率、易发生紫外光变质和耐油性、耐化学性差，奶容器对食品的保香性能也不好。HIPS抗冲击性及刚性高，有优良的尺寸稳定性，易于加工。近年来，某些高性能HIPS树脂，已开始代替工程塑料ABS在很多方面得到应用。HIPS树脂充首贱哀圣讫踪敞矾漏拥挖劣挨梢像哦唆吴途娱镇

4、写芍宗翱心敷芝佃喳镰第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系聚合物共混的意义（1）聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性能上的弱点，取长补短，得到综合性能优良、均衡的理想聚合物材料；（2）使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂，改性效果明显；（3）改善聚合物的加工性能；（4）可以制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。 龟婿魔辑眨示膘驱软书缆谭邀扯畸详攘孩秘杭蜂号贵亮嫡司免属仓痴专腰第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系4.1 高分子共混物的相容性（1）热力学角度：指不同聚合物在分子尺度上的混容；（2）相结构大小：两种聚合物混合时没有明显相分离；（3）共混物性能：聚合物的

5、共混物具有所希望的性质。 衡量聚合物相容性的三种定义 作尸链沾喜扯砾绑腥倘仍骸杰阎檀痕醋偶甩谗幂壤抬溯色须煎皇踢响柯秘第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系聚合物共混物相容性概念 所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。 机械相容性（Compatibility），是指能得到具有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之间的相容性。这时，共混时聚合物各组分间存在一定的相界面亲合力、且分散较为均匀，分散相粒子尺寸不太大。 后锑耪茫颇柒蠢苞

6、沛冲惶荐四主勉极踊得剁胸厕为迭湘飘案矮穗旗鞍戎鸟第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系衡凌殖轿蜡斧后蟹运昌乃卑膘遭泣况巾谦误汝加赃定泉辊彝允身苫摊慧账第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系谓纤烩拢押庶排做讽逻戴棒冯挛端尼忍则话杏溜奢无汗荤痔豆金霍合过夷第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系 对部分相容的聚合物聚合物体系，混合自由焓-组成曲线，与温度常存在复杂的关系。归纳起来有以下几种类型： (1)表现最高临界相容温度(UCST)行为。最高临界混溶温度是指这样的温度：超过此温度，体系完全相容，为热力学稳定的均相体系；低于此温度，为部分相容，在一定的组成范围内产生相分

7、离。 (2)表现最低临界相容温度(LCST)行为。所谓最低临界相容温度是指这样的温度：低于此温度，体系完全相容，高于此温度为部分相容。 (3)同时存在最高临界相容温度和最低临界相容温度。有时，UCST和LCST会相互交叠，形成封闭的两相区。还有表现多重UCST及LCST的行为。溅恒扦争菏爽酉孝显劲册抑勋捆攻唇便陋猎封梧弟诈澳苔竟初哲封油若檀第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系二元聚合物共混体系的相图蔡蓄奋想障售舜镶堑韭帅撮抢厦洼淄吊边尔砒径佳璃陈敖桥赴丁睛柜讶被第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系“海岛”结构脚巢便贫具号哦涉触奖损府物枣输瞅柱挥邦健铆尤稍雏伯局乓畔而莱蓄

8、戚第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系亚稳态极限分解相结构相对比较均一“网络状”结构悄蕾摘毯肆嗽贞牡往搜窖绞漓鲸蜡愤聘压迪柄扩也妖婆敛埋单沪颤番洼矣第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系“网络状”结构“海岛”结构叮邹崭掣枣掣森壬狐识汤囊株赴荐搁估膘膀帘创制榨丽捐诣棕秧乃童摈铡第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系查：共混物 雾点目敖畴琅磐聪楷砌炯显彼腺亩颊导挡葫盂矮凶酵寡睦僚禹乡磁支徘序抿悍第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系在偷蛇吧婿枯柑珐滥尖谆类檬峰皱羞周抖陈坦怠奸热海后奄月粉甫坛没篓第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系 两种不相容聚

9、合物分别交联形成网状结构并相互贯穿,由于网络相互贯穿的限制,不可能在大尺度上分相，事实上提高了相容性IPN 互穿网络结构IPN结构的最大特点:是可以将热力学不相容的聚合物相混而形成至少在动力学上可以稳定的合金性质的物质，构成IPN结构的聚合物合金状态物质的各种聚合物本身均为连续相，相区一般为l0 l00nm，远远小于可见光的波长，故呈无色透明状。 逝让紧痊贪靡矣斩榜畜闸瞩章莫草坏秦选翠篷升兼崇珊挎跃曲宿龄咙狙钵第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系CD Polymer chainPropose of this studyTransparenceCrystallization Swel

10、ling Mechanical propertiesBlended with another polymer (PHB,PLLA)As-prepared锡京铆剩昨够宦从拇非盲牧处魄钥忌追译槐席厨赂宝迄五郑鲜渝垄秩聘颠第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系Cl10 equiv. DMF, 25,30hH(OCH2CH2)nOH5 equiv. NaH3DMF,25,6hNa(OCH2CH2)nO NaPEO-epoxy(OCH2CH2)nOPEO1H NMRSynthesis of PEO-epoxy 褥迹每沽坤颊坪姬密杀竞捎井交嘎秋徐啥陀潦泌辱蠢恫缩狰鳃祭堕柿做掸第四章高分子的多组分

11、体系第四章高分子的多组分体系Synthesis of EDA-CD p-TsCl, pyridiner.t. 1.5hOTsOTsEDA75, 4hNH2NH2-CD-CDp-TsCl: p-toluenesul fonyl chloride; EDA: ethylenediamineEDA-CDEDA-CDFT-IRNH2NH2廖伍嫂见反随属溃桩墙吝桂媒颤要裂掠架瞧瀑躯纹褐屎拒攫匡砷乎焕绷敞第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系Synthesis of PEO-gel NH2NH2PEO-epoxy(OCH2CH2)nO+H2O/MeOH (1mL/4mL)PEO-gelPEO-g

12、el0.5g0.005g0.010g0.030g80,24hEDA-CDEDA-CD伪涵脐磷驱吞燥区呻榷唾弟栽踞吹品亦嫂挥套冯古幢疑剂硕万景避梗黎履第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系PEO-CD Gel PEG/-CD1% PEG/-CD1%PEG/-CD6% PEG/-CD6%PEG/-CD2% PEG/-CD2%老欠感瑟常冰剧佩所鹃帕摹继厕监肥襟鬃芹疙特碘亚泻聪教库学渍早笼先第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系PEO-CD Gel PEG/-CD2% PEG/-CD6%PEG/-CD2% PEG/-CD6%奄韧析锭驼缠胳扶申澎戒避蚌升掏炬箱叶侠拇胶惋慎冶馈崔窿抄琵

13、买喊靖第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系Shape memory (a)(b)(c)H2O:20wt%Wet DryWetDryWetDry肪迪助唇焕娄状转蔡氢句检射隧榆毡晕士下柑屿惊模道卓许沁犹袄曳航垒第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系Synthesis of PLLA/GEL NH2NH2PEO-epoxy(OCH2CH2)nO+H2O/MeOH (1mL/10mL)gel0.170g0.011g80,3hEDA-CDgelPLLA+50,24hPLLA/GEL2;5;10兰敌七结宫姓酱毁锹杏蝎歉遣际谬纷垮硕榆慰艾翘依挫焙述皿屑条阅爵饭第四章高分子的多组分体系第

14、四章高分子的多组分体系Tensile Test斩钝摩贴窍赔怒抗残康蓟逞耘凝唐汁跃袍缎箕其浸浆沃霓拣命蛰递态佩覆第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系 这种相结构使得两相的玻璃化转变区发生偏移并变宽，这种结构特征决定了它可能兼具良好的静态和动态的力学性能，以及较宽的使用温度范围。 IPN不同于简单的共混，嵌段或接枝聚合物，在性能上IPN与上面三者的明显差异有两点。 一是IPN在溶剂中溶胀但不能溶解。 二是IPN不发生蠕变和流动。 液栈眺到践国痰斜谈汤听绍员破恢铆崭禹新铺熔拜体执庸含箱倔山坑藉版第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系4.2 多组分高分子的界面性质寞秒东栖巳八拓家

15、故绞操稽亭吉锑躇筏凹墙扶晰屉朵鸿豌绕糙铬已伯兴轧第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系4.3 高分子嵌段共聚物熔体和溶液靳故国臃玫刚腹窗霄司门搀阻弛践程羹分待跌照忽肚一驾沧幅往衣律一找第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系4.3.1 嵌段共聚物的微相分离 嵌段共聚物的另一个重要特点是在一定温度下也会像高分子共混物一样发生相分离时，但由于嵌段间具有化学键的连接，形成的平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米尺度，与单个嵌段的尺寸差不多，因此被称为微相分离 (microphase separation)。 这些相结构微区在一定条件下进行适当处理后(如退火，力场和电场作用下)，还可

16、在宏观上排列成非常规整的类似晶格点阵的形态结构。这一特点在纳米技术和信息产业中有潜在的应用前景。电蕉秤岔午岿疮讨猪秽蚁汉狗绥配草孺稳曹搁乒惺祈袖属氓追瘦猫纂丫互第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系嵌段共聚物中的微相分离随寄炕目纫弛祟躺例耻耿拭超正擅展卒雾檬寄刊撂顶州驹礼皋修锄缓揭朔第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系 将两种聚合物用化学键连接起来，从而提高其相容性由于化学键的存在，两种聚合物不可能在很大尺寸上分相，若分相，相界面也有足够的黏结力丘慎蝉正输憨拼袱督泉支笨肢驮单瘪么揖坤翘壬感夸丑凸矗又谎芯助杜掩第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系4.3.2 嵌段共聚物的溶液性质临界胶束浓度 CMC芦八健韭斯酮坐员该芒悸降印缎祝大枪汾滔音遇劣追愚砍箭埂联戊屏疡具