第七章多组分聚合物的其他特性

第七章多组分聚合物的其他特性

7.1多组分聚合物的透过性当聚合物薄膜两边的气压不等时，气体分子从压力大的一边向压力小的一边扩散，称为聚合物的透气性。薄膜两边为浓度不同的溶液，分子从浓度高的一边向浓度低的一边扩散，则称为聚合物的可渗性。

聚合物的透气性和可渗性具有很大的实用意义，在薄膜包装、提纯、分离、污水净化及医学方面都有重要的应用。第七章多组分聚合物的其他特性

例如，利用化学位差、电位差等为推动力，通过高分子薄膜对多组分的溶质、溶剂进行分离、提纯和富集的方法，统称膜分离法。近年来，膜分离技术已成为聚合物科学领域中非常引人瞩目的发展方向，有着十分广泛的应用前景。如离子交换膜在海水淡化和海水浓缩制盐方面已达到工业应用的水平。超过滤膜在人工肾及人造心脏起博器等方面，都显示了很好的应用效果。第七章多组分聚合物的其他特性

用作高分子分离膜的材料，除了应具有较高的机械强度外，要求材料有较高的选择渗透性和较大的透过速率。单一组分聚合物薄膜有时难以满足多方面的综合要求，而多组分聚合物用于这种分离技术，往往显示出比均聚物更大的优势。

例如采用三醋酸纤维素和二醋酸纤维素制得的共混物隔膜，用于海水淡化，单程处理可除盐99.9％；聚乙烯吡咯烷酮与聚氨酯共混制得的渗析膜其渗析速率比一般的玻璃纸渗析膜渗透速率大一倍左右。

第七章多组分聚合物的其他特性

因此，采用共混技术改善聚合物材料的透气性和可渗性，已成为多组分聚合物研究中的一个重要方面。同时，共混物的透过性与共混物的形态结构密切相关，因此研究共混物的透气性和可渗性也是了解共混物形态结构的重要方法。第七章多组分聚合物的其他特性

7.1.1多组分聚合物的透气性7.1.1.1共混物的透气性

气体透过高聚物主要是经由无定形区实现的，晶区是不透气的。而对于对于共混物来说，气体的穿透主要发生在连续相中，分散相微区的存在使气体分子的穿透途径变得曲折，因此增加了路程长度，导致透气性下降。第七章多组分聚合物的其他特性

气体分子穿透途径曲折的程度与分散相的形态有关。表征穿透曲折程度的因子为τ，它是气体分子实际穿透路程长度与试样厚度的比值。前人已经总结出很多经验公式来描述τ与分散相形状间的关系。当分散相为球形颗粒时：其中φd为分散相的体积分数。7-1第七章多组分聚合物的其他特性

分散相为片状时，当薄片平行于试样表面，有如下关系：式中，L为薄片的长度（宽度设为1mm），b为薄片的厚度。若薄片垂直于试样表面，则：共混物的扩散系数Pc和τ的关系可按下式估算：式中Pm和φm是连续相的扩散系数和体积分数。

7-27-37-4第七章多组分聚合物的其他特性

将式（7-2）和（7-3）代入（7-4），得共混物扩散系数的下限和上限值：

若L＞＞b，由（7-5）和（7-6）分别可得：分散相为球形时：7-67-77-5第七章多组分聚合物的其他特性

对实际的聚合物共混物，分散相对透气性的贡献是不能忽略的，有时甚至还很大，这时可用串联和并联组合模型来估算其Pc：7-8串联并联7-9第七章多组分聚合物的其他特性

由于连续相对共混物的透气性起主导作用，当扩散系数较大的组分为连续相时，共混物的Pc接近于式7-9（并联）的计算值；当扩散系数较小的组分为连续相时，Pc则接近于式7-8（串联）的计算值。当两种组分完全互溶形成均相体系时，共混物扩散系数一般符合以下关系式：7-10第七章多组分聚合物的其他特性

聚合物透气性的具体应用中最引人注目的是富氧膜的研究和应用。用聚合物共混物作为富氧膜材料，可以将透气性高而选择性差的材料与透气性差而选择性高的材料结合使用。例如聚二甲基硅氧烷（PDMS）对空气有很高的透气性，但选择性不高，强度也不够理想。通过制备以PDMS为软段、以聚砜（PSF）或PC为硬段的嵌段共聚物，控制两种嵌段的组成比，可兼顾O2的透过速率和分离效果。第七章多组分聚合物的其他特性

此外，含氟聚合物对氧气有好的选择性，但透过系数太小，通过有机硅和氟碳化合物的等离子体聚合，可制得氟硅共聚物，复合膜透气性能显著改善。已经证实，聚二甲基硅氧烷在接枝、嵌段共聚物或共混物中的含量只要在60％以上（处于连续相），其对氧气的选择透过性就无大的影响。因此，若选用分离系数高的材料与PDMS共混，就有可能获得性能较为理想的富氧膜材料。第七章多组分聚合物的其他特性

7.1.1.2接枝共聚物的透气性扩散过程是一个动力学过程，因此扩散系数与聚合物中无定形区域的形态，更确切地说与该区域的自由体积和链段运动密切有关。对接枝共聚物而言，由于支链的引入，其相态结构和分子运动都有别于原均聚物，因而对气体的透过性也发生明显的变化。第七章多组分聚合物的其他特性

通常，接枝共聚物中的扩散系数不能简单地根据无定形区域中各组分的体积分数用加和性规律来预示，而是必须考虑由接枝引起的聚集态变化和链运动变化所产生的影响。

第七章多组分聚合物的其他特性

PE-g-PS共聚物渗透系数随接枝程度的变化如图7—2所示，由于接枝程度的提高，PE无定形区中的自由体积逐步减小，导致扩散系数下降。但是，随着接枝程度进一步提高，又使结晶区域受到破坏，PE的结晶度下降，晶粒尺寸急剧减小，导致自由体积重又增大，因而扩散系数随接枝度进一步增大而又显著增大。第七章多组分聚合物的其他特性

因此，通过控制共聚物的接枝程度，可获得较高的扩散系数。同时刚性支链PS引入分散相微区，有利于提高薄膜材料的机械强度。所以，接枝共聚物被广泛用作气体分离膜材料。图7-2聚乙烯接枝聚苯乙烯薄膜的扩散系数随接枝程度的变化(30℃)第七章多组分聚合物的其他特性

用辐射法制得的苯乙烯在聚乙烯膜上的接枝共聚物的扩散系数与组成体积分数的关系如图7—3所示。图7—3接枝共聚物中聚苯乙烯体积分数与扩散系数的关系（30℃）第七章多组分聚合物的其他特性

接枝过程中，苯乙烯单体进入无定形区域并接枝在大分子自由基上。这样，聚苯乙烯支链占据了内部原先的空穴，使自由体积减少。同时接枝的大分子活动能力也受到阻碍。所以随着接枝程度的提高，扩散系数下降。经过一个最低值后，试样中晶区受到破坏，产生了新的可供扩散的区域又重新上升。第七章多组分聚合物的其他特性

从扩散活化能的测定结果来看，也出现由低到高，然后下降的现象，如图7—4所示。

图7—5给出了晶粒尺寸的测定结果，可看到随接枝程度的提高，体系中晶粒尺寸不断减小。但经过最小值后又上升。显然，图7—3中扩散系数在后期又重新下降，与体系中晶粒尺寸重新变大有关。第七章多组分聚合物的其他特性

图7—4Ar在接枝共聚物中的扩散活化能与PS体积分数的关系（15～40℃）图7—5晶粒尺寸与聚苯乙烯体积分数的关系（在以苯萃取的接枝薄膜中）第七章多组分聚合物的其他特性

但是，从图7—3可见，在接枝程度并不高时，He的扩散系数就随接枝量的增大而上升。这可能与He的分子尺寸较小有关。当接枝程度增加时，链段运动受到了阻碍，尺寸较大的分子的扩散显然会受到阻碍，然而相对尺寸小得多的He分子仍能顺利地在内部通过。因此，一开始随接枝程度的提高，无定形区域增加，He的扩散系数就上升。只有当接枝明显影响自由体积时，扩散才会受阻，扩散系数下降。第七章多组分聚合物的其他特性

7.1.2多组分聚合物的可渗性7.1.2.1共混物的可渗性

液体对聚合物共混物的渗透作用和气体透过的情况基本相似，只是在液体透过薄膜时，往往会发生溶胀作用，使共混物松弛性能有所变化。因此，共聚物的渗透系数对液体的浓度有很大的依赖性。第七章多组分聚合物的其他特性

聚合物共混物作为液体的分离膜材料显示出非常优良的分离效果。目前液体分离的膜材料大多采用共混物薄膜，如聚乙烯吡咯烷酮/聚丙烯腈共混膜，聚乙烯醇(PVA)/聚砜共混膜等，用作分离水/乙醇、水/四氢呋喃、水/二氧六环等体系，都具有很好的分离效果。第七章多组分聚合物的其他特性

由聚乙烯醇和聚丙烯酰胺—丙烯酸钠共聚物组成的共混物，其水的渗透系数（对H2O/C2H5OH体系）比聚乙烯醇还大，并随共聚物中丙烯酰胺含量增加而增大，这是因为共聚物比聚乙烯醇更加亲水，导致渗透系数增大。研究发现，这种共混物经高能辐射，丙烯酰胺发生交联后，分离系数也显著增加。而一般情况下，渗透系数增大，往往使分离系数降低。第七章多组分聚合物的其他特性

7.1.2.2接枝共聚物的可渗性

PVA/丙烯腈—甲基丙烯酸甲酯（PAM）接枝共聚物是一种人工肾渗透膜材料。改变PVA和PAM的质量比可使共聚物的渗透性和力学强度发生明显变化，由表7—1可知，当PVA/PAM为1:1.5时，渗透性很好，但强度不够高。当PVA/PAM为1:2时，薄膜的拉伸强度、尿酸透过性都有较大提高，但含水率和透水性有所降低。第七章多组分聚合物的其他特性

表7-1PVA/PAM配比对渗透膜性能的影响PVA/PAM质量比含水率/%尿酸渗透常数（×107cm2/s）水渗透常数（×107cm2/s）拉伸强度/MPa延伸率/%1:2.5393.3—39.61981:2507.36.025.42351:1.5695.714.88.7212第七章多组分聚合物的其他特性

然而通过改变PAM分散相的结构形态，渗透性可大大提高，而对薄膜的强度无很大影响。例如将PVA/PAM为l:3的接枝共聚物薄膜置于混合溶剂（DMSO/DMF=1:2）中浸泡3min（30℃）后，用水洗除去溶剂。由于溶剂的溶胀作用，使薄膜中的分散相微区成为多孔结构，从而大大提高了液体的渗透性。透水性和尿酸渗透性可提高10倍，而强度仅下降15%。第七章多组分聚合物的其他特性

图7—8及图7—9示出了一些研究的结果。由图可知，选用合适的混合溶剂配比来使分散相多孔化，可以做到同时兼顾膜的强度和渗透性能。图7—8处理PVA/PAM接枝膜的溶剂组成对水渗透性的影响PA—1，PA—2，PA—3的PVA:PAM各为1:1、1:2、1:3图7-9处理PVA接枝膜的溶剂组成对尿酸（○△□）及维生素B12（●▲■）的渗透性的影响PA—1，PA—2，PA—3的PVA:PAM各为1:1，1:2，1:3)第七章多组分聚合物的其他特性

7.2多组分聚合物的阻隔性与金属和玻璃等传统包装材料相比，高分子材料具有质轻、易成型加工、不易破损等优点。但它对气体和有机溶剂性的阻隔却相对较差，这极大地限制了聚合物包装材料的应用领域。采用聚合物混合技术，利用不同聚合物及其结构特性进行阻隔性改进，扩大了聚合物在包装材料领域中的应用。第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.1聚合物的阻隔性聚合物的阻隔性是指聚合物制品对小分子气体和液体的屏蔽能力。用于表征聚合物阻隔能力的指标为透过系数。透过系数越小，说明其阻隔能力越高。实际运用中最常考虑的是材料对H2O、CO2、O2、汽油和油脂等小分子的阻隔性。第七章多组分聚合物的其他特性

小分子对聚合物的渗透过程可以分为4个阶段:（1）小分子吸附于聚合物表面；（2）小分子溶解于聚合物中；（3）小分子以一定的浓度梯度通过聚合物；（4）小分子在聚合物的另一表面解吸。凡是可以延缓其中任何一个过程发生的因素都有利于提高聚合物的阻隔性。第七章多组分聚合物的其他特性

聚合物在一定外界条件下对小分子气体和液体的阻隔能力取决于其分子结构和聚集态结构。不同极性的小分子在不同极性聚合物中的透过情况差异较大。如水分子容易透过具有亲水链段的聚酰胺（PA）和乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），但非极性的苯及汽油等却难以透过这两种聚合物。第七章多组分聚合物的其他特性

反之，苯和汽油等容易透过聚烯烃类非极性聚合物，而水分子却很难透过该类聚合物。此外，聚合物的聚集态越紧密，越有序，其阻隔性越好。一般来说，结晶和取向有利于提高聚合物的阻隔性。聚萘二甲酸乙二酯（PEN）、乙烯和乙烯醇的无规共聚物（EVOH）、聚酰胺（PA）和聚偏氯乙烯（PVDC）等几种聚合物因为具有特殊的链段结构常被用作阻隔性树脂。第七章多组分聚合物的其他特性

（1）PAPA是使用较多的阻隔性聚合物。日本东洋纺织（Toyobo）、美国DuPont公司、瑞士伊姆士公司和日本宇部兴产等公司等相继开发了各种高阻隔性的聚酰胺树脂。高阻隔性聚酰胺具有低温和高温使用性能优异，力学性能好，在高温、高湿度条件下其阻隔性优于EVOH和PVDC，以及价格较低的特点。因此，它作为高阻隔性材料越来越得到了广泛应用。第七章多组分聚合物的其他特性

（2）EVOHEVOH是乙烯与乙烯醇的无规共聚物，有较高的结晶性，是目前阻隔性最好的一种材料。EVOH树脂中极性乙烯醇链段的存在使得它对烃类等非极性溶剂具有良好的阻隔性，而非极性乙烯链段的存在则有助于提高其对水等极性溶剂的阻隔性。因此具有很宽的阻隔范围。第七章多组分聚合物的其他特性

（3）PENPEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）是由萘二甲酸与乙二醇缩聚所得到的聚酯，它与PET结构类似，但萘环是比苯环更大的共轭分子结构，故分子链刚性高，更呈平面分布，用作包装材料中具有以下优点：①气体阻隔性好（约是PET的5倍）；②能吸收383nm以下波长的紫外线，可避免因紫外线辐射引起的食物变质；第七章多组分聚合物的其他特性

③玻璃化转变温度高，耐热性好；④耐化学药品性好。由于PEN所具有的优异特性，使其成为各类饮料、食品、调味品、化妆品及药品等的理想包装材料。

与之结构相近的聚萘二甲酸丙二醇酯（PTN）是壳牌化学公司开发的新型聚酯。据称，这种PTN树脂的CO2阻隔性比PET高18倍，比PEN高3.5倍。对O2的阻隔性比PET高9倍，比PEN高1倍。

第七章多组分聚合物的其他特性

（4）PVDC聚偏氯乙烯（PVDC）的阻隔性能极佳，具有阻燃、透明、耐油、耐化学药品好的特点。以PVDC为阻隔树脂的复合材料在隔味保香、隔水防潮、隔油防透、延长食品货架寿命等方面具有优良性能。如火腿肠的外包衣主要采用PVDC制备。第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.2共混聚合物阻隔性最早提出共混聚合物阻隔技术的是美国DuPont公司，它于上个世纪80年代初开发出SelarRB阻隔性树脂。这是一种PA-6/PA-66层状结构共混物。

HDPE和PA共混物是热力学不相容体系。当分散相PA以层状薄片的形式分散于连续相HDPE中时，可表现出对气液小分子良好的阻隔性。目前HDPE/PA共混物已成为最重要的阻隔材料之一。第七章多组分聚合物的其他特性

从阻隔性机理上看，层状结构是通过延长渗透分子在共混物中的扩散路径来提高阻隔性的。如图7—23所示，假设白色代表的连续相PE，黑色代表层状分散相PA。当小分子进入共混物后必须绕过阻隔层PA，才能继续渗透，其渗透路径大大延长，故在有限的时间内小分子渗透率降低。第七章多组分聚合物的其他特性

图7—23层状结构改进塑料阻隔性原理示意图第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.3影响共混聚合物阻隔性的因素聚合物共混物的阻隔性能受材料的组分和加工条件的影响。图7—24以聚烯烃为例说明了层状共混物的制备过程及其控制要素。根据层状共混的流变学原理，为了满足加工时的粘弹性条件，必须对原料的相对分子质量及其分布进行适当的选择。第七章多组分聚合物的其他特性

7—24聚烯烃层状共混物制备过程及控制要素第七章多组分聚合物的其他特性

一般来说，连续相组分要选择熔体流动性较大的原料，而分散相组分则要选择熔体流动性较小的原料。目前研究最多的层状共混阻隔体系是HDPE/PA,这就是因为HDPE和PA的熔体流动性比较匹配，容易控制加工条件的缘故。第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.3.1相容剂对阻隔性的影响对非极性烃类具有较好阻隔性的树脂，往往具有较大的极性，与非极性的聚烯烃相容性不好。因此，合适的相容剂及其用量是获得层状共混物不可缺少的要素。只有在相容剂比较强烈的增容作用下，共混物两相间才具有良好的粘接力，层状分散形态才得以充分的稳定。第七章多组分聚合物的其他特性

相容剂一般采用离子型共聚物和改性聚烯烃接枝共聚物。例如，在制备HDPE/PA层状共混物时，不采用相容剂和分别采用马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP和苯乙烯/马来酸酐无规共聚物为相容剂，二甲苯的28天渗透率分别为2.35%、0.64%、0.91%和0.75%。可见采用基体树脂接枝物作为相容剂效果最好。第七章多组分聚合物的其他特性

相容剂的加入量不宜太大，用量太大会使层状结构被侵蚀分散而形成“海岛”结构，起不到提高材料阻隔性的作用。

在研究EVOH/HDPE阻隔材料时，发现相容剂的加入能有效改变熔体粘度比并提高EVOH的弹性，使之更容易分散于HDPE中，并形成层状分布形态。但当相容剂太多时，也会造成分散相的熔体弹性太大，不利于层状形态结构的形成，反而还会使共混体系的流变性能受到影响。第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.3.2两相熔体粘度比对阻隔性的影响研究表明，PA-6分散相与HDPE连续相之间的熔体粘度相差越大，越有利于均匀PA-6层状形态的形成。因此，要使分散相能以层状分布在连续向、中，分散相的粘度应高于连续相，并且两相粘度比应足够大。第七章多组分聚合物的其他特性

7.2.3.3成型加工条件对阻隔性的影响（1）加工温度的影响聚合物熔体粘度不仅受剪切作用大小的影响，而且还依赖于温度。因此，要保证使分散相的熔体粘度比连续相高，除了通过选择合适的共混组分外，合理的加工温度也是制取层状共混物制品的关键。第七章多组分聚合物的其他特性

加工温度的确定主要与阻隔树脂的种类有关。如PA-6单独作为阻隔材料时，加工温度一般在235℃左右。而在加工HDPE/PA-6共混物时,往往选择加工温度为240℃。这是因为温度对HDPE粘度的敏感性大于PA-6，因此适当提高加工温度，有利于使PA-6分散相的粘度高于PE的粘度，因此有利于分散相层状结构的形成。第七章多组分聚合物的其他特性

（2）剪切力的影响在共混体系熔融两相流动中，分散相球形颗粒需要受到适当的剪切，才能被拉伸变形。剪切力太小，不足以使分散相液滴取向、变形、拉伸；剪切力太大又会使分散相液滴破碎成细小均匀的液滴，而且当剪切力过大时，会使两相产生不稳定湍性流动。第七章多组分聚合物的其他特性

一般认为，过高的螺杆转速，使共混物承受的剪切速率大，分散相容易细化，阻隔性能下降。螺杆转速太低，剪切速率小，不足以使分散相液滴产生变形、取向。有研究结果表明：随着挤出机螺杆的转速的增加，HDPE/PA-6共混物的阻隔性能先上升后下降，存在最佳转速，且对于不同的分散相体积分数其最佳转速也不同。第七章多组分聚合物的其他特性

（3）混料方式的影响采用不同的混料方式对共混物的阻隔性能也有较大的影响。将HDPE、PA-6、相容剂简单机械混合后加入到挤出机中挤出吹塑成型后，其制品的阻隔性能较好。而将PA-6、相容剂先进行熔融混合制得母料,再与HDPE一起挤出吹塑成型后，制品对烃类溶剂的渗透率是前一种混料方式制得制品的5倍。这可能是后者使颗粒过于细化的原因。第七章多组分聚合物的其他特性

7.3多组分聚合物的透光性许多非晶态聚合物的本体都是清彻透明的。而大多数不相容的共混物却不再透明。例如PET、PC、PMMA、PS等都是透明聚合物，但当其与其他聚合物共混后一般都变成透明性较差或不透明材料，这是因为多组分聚合物在界面处对光线发生反射和折射的结果。第七章多组分聚合物的其他特性

但是，如果分散相颗粒尺寸很小或者两种聚合物折光率接近，则共混物仍然可以是透明的。因此，制备既具有较高的光学透明性又具有优异力学性能的聚合物合金也是可以做到的。

折光率接近的两种聚合物共混后，尽管有分散相微区的存在，但光线由连续相基体射入分散相区不会造成光线的大量散射，共混物仍显示较好的透明性。

第七章多组分聚合物的其他特性

而对折光指数相差较大的橡胶增韧塑料体系，当橡胶粒径小于可见光的波长时，由于光的绕射现象，仍能使增韧塑料具有一定的透明性。橡胶粒子的尺寸越小，透明性越好。例如一种由聚丁二烯为分散相，PS为连续相的SBS树脂，橡胶含量为20％，但分散相粒径为0.5µm时，体系不透明；而当粒径为0.05µm时，体系就具有很好的透明性。第七章多组分聚合物的其他特性

对一般增韧塑料而言，为了满足增韧效果的要求，橡胶粒子的尺寸不能过小。同时橡胶和塑料的折射率相差较大，因而不可能透明。那么，在橡胶含量一定，两种聚合物折光率一定的情况下，橡胶颗粒多大才能满足透明性的要求？而橡胶颗粒尺寸一定，两种组分聚合物的折光率如何匹配才能透明？下面就这些问题展开讨论，为研制透明共混物制品提供依据。第七章多组分聚合物的其他特性

7.3.1橡胶增韧塑料共混体系的透明性7.3.1.1橡胶含量、粒径、折光率与透明性的关系为了研究橡胶含量、粒径、折光率和透明性之间的关系，先作几点假设：（1）分散相颗粒的尺寸相同，且均为球形颗粒；（2）每一相都为各向同性，且都不吸收可见光；（3）只考虑橡胶粒子的光散射，不考虑散射光之间的干涉效应；（4）不考虑其他杂质的散射作用。第七章多组分聚合物的其他特性

材料的透明性通常用透射光强度（I）和入射光强度（Io）之比（透光率）来表示。透光率与材料的厚度之间有如下关系：

式中x为试样的厚度，τ为浊度。由上式可知，τ越小，透光越好。7-11第七章多组分聚合物的其他特性

τ主要决定于介质中分散相粒径的尺寸和散射系数（K），若体系中胶粒数为N，粒子半径为r，则：K与体系中两组分的折光率及粒子尺寸有关，当粒径小于入射光波长1/10时，有以下关系：

7-127-13第七章多组分聚合物的其他特性

式中m为分散相和连续相折光率之比（m=n/no）α为颗粒周长与光的波长(λ)之比（α=πd/λ），d为粒子直径。由以上关系式可知，只要将K值控制在适当的范围内，就可使材料具有一定的透明度。7-13第七章多组分聚合物的其他特性

当试样厚度一定，橡胶含量和两组分的折光率已知时，即可预测达到所需透明度的橡胶粒径；若已知橡胶含量和粒径，可计算出获得所需透明度的两组分折光率之差。表7—2列出了根据上述关系式计算得到的透明度与橡胶相体积分数φB、折光率相对偏差（m-1）和颗粒尺寸之间相互匹配的数据。第七章多组分聚合物的其他特性

表7—2透明度与橡胶相体积分数、粒径、相对折光率间的关系λ=0.5893μmn0=1.60x=3.2mmφB粒径m-1I/I00.100.500.800.900.100.0500.0680.0450.0310.0240.0250.110.0720.0490.0380.0100.330.140.0910.0710.0050.830.400.140.120.200.0500.0540.0360.0250.0190.0250.0850.0570.0390.0300.0100.170.110.0720.0560.0050.660.200.120.0900.300.0500.0470.0310.0220.0170.0250.0750.0500.0340.0270.0100.140.0920.0620.0490.0050.440.130.100.078第七章多组分聚合物的其他特性

表中的数据说明，粒径越小，材料的透明性越好。并且当|m-1|值越小，达到相同透明度时所允许的粒径有所增大。另外，共混物的透明度还与组分含量有关。如在PVC/MBS共混体系中的MBS用量与透光率及浊度的关系如表7-3所示。第七章多组分聚合物的其他特性

表7—3MBS用量与透光率及浊度的关系MBS份数0371115透光率/%89.387.186.685.584.1浊度/%2.654.215.566.448.36MBS浊度：6％，PVC浊度：2％第七章多组分聚合物的其他特性

由表中数据可知，随着MBS用量的增加，共混物的透光率明显下降，而浊度明显上升，甚至超过MBS的自身的浊度。可见除了前面讨论的影响透光率的因素外，还与MBS的浊度（6％）比PVC的浊度（2％）大，以及两者的交互作用有关。第七章多组分聚合物的其他特性

7.3.1.2温度对透明性的影响由于不同聚合物的折光率受温度影响不同，因而透明性也受温度的影响。例如橡胶增韧塑料的体系，橡胶相折光率对温度的敏感性要比塑料大得多。如图7—10所示，在某一温度下两组分折光率相差很大，使共混物不透明，而在另一温度下有可能导致折光率相近而变得透明。第七章多组分聚合物的其他特性

对粒径大小不同的体系，温度对透光率的影响程度不同。图7—11是两种粒径大小的聚丙烯腈和聚异戊二烯共混体系在不同温度下的透明度。可以看出，粒径为0.1µm时，在较宽的温度范围内共混物都具有较好的透明度，而当分散相胶粒为lµm时，透明区大大缩小，只有30℃附近共混物才是透明的。第七章多组分聚合物的其他特性

图7—10温度对聚合物折光率影响图7—11透明度与温度的关系第七章多组分聚合物的其他特性

7.3.1.3配合剂对透明度的影响对于添加各种配合剂的共混物，配合剂的选择对透明性有非常大的影响。一般应采用非污染性、无色或浅色的液体添加剂。粉状添加剂粒径应尽可能小，折光率应接近于聚合物组分。例如透明橡胶制品的填料大多用透明白碳黑，它是一种高活性细粒子二氧化硅，折光率与橡胶接近。碱式碳酸镁有时也被用作透明橡胶填料，第七章多组分聚合物的其他特性

7.3.2共聚物的折光率和透明性嵌段共聚物的透明性通常比相应的共混物好多，这是由嵌段共聚物微相分离的结构特点所决定的。除非分子量非常高，嵌段共聚物的微区尺寸一般都大大小于可见光的波长（400nm）。例如SBS的微区尺寸约为200～300nm。但随PS段长度增大，微区尺寸变大。当PS质量超过23％，开、始出现轻微混浊，PS含量达到47％，变为半透明材料。第七章多组分聚合物的其他特性

某些结晶性嵌段共聚物也是透明的。例如一