第一章 绪论(聚合物共混改性原理与应用 王国全)

高分子共混与复合材料1上课时间及地点2主要内容聚合物之间的相容性聚合物共混物的形态结构聚合物共混物的力学性能聚合物共混物熔体的流变特性聚合物共混物制备方法及相关设备聚合物基复合材料力学性能HDPE基材料界面应力的诱导结晶效应及其与增韧机理的关系聚合物及其共混物的结晶动力学表征方法3本课程采用闭卷考试方式，总评成绩由平时成绩和期末成绩组成，无期中考试。平时成绩占总评的30%，期末成绩占总评的70%。平时成绩从作业、上课出勤率等几方面进行考核。

4聚合物共混改性原理与应用5参考书聚合物共混改性原理与应用王国全中国轻工业出版社聚合物改性王国全中国轻工业出版社6第一章绪论1.1聚合物共混发展概述1.2聚合物共混的优势1.3聚合物共混的应用与研究71.1聚合物共混发展概述共混涵盖范围物理共混物理/化学共混聚合物/无机填充体系短纤维增强聚合物体系8发展概况

理论概貌9发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。

101960年，PPO/PS，加工性好，相容性好，1965年实现工业化应用。PPO是使用综合性能良好的工程塑料，缺点是熔体流动性差，成型温度高，制品易产生应力开裂。与PS良好的相容性，可以任意比例共混，改善PPO的加工性。11

1964年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。1975年，美国Dupont公司开发了超韧尼龙(缺口冲击强度大于50kJ/m2)。这种材料是PA与聚烯烃或橡胶的共混物，大幅度提高了PA的冲击强度。12

PC/ABS合金是最早实现了工业化的PC合金POM/TPUDupont公司开发的Derlin100ST（S表示超级，T表示赠韧），悬臂梁冲击强度提高8倍，达到907J/m。PETPBT增韧改性纳米粒子/聚合物复合材料近年来，开发成功的聚合物改性体系不胜枚举。13举例：尼龙/MBS/纳米硫酸钡共混体系冲击强度KJ/m2

PA4.2PA/MBS10.7PA/MBS/相容剂57.9PA/MBS/相容剂/纳米BaSO485.914理论概貌微观形态结构要素相容热力学理论基础共混过程途径共混物性能15围绕共混物性能这一核心，展开共混过程、共混物形态、相容热力学的讨论，就构成了共混理论的基本框架。共混物性能也有若干理论问题需要探讨，以增韧理论为例16增韧理论的重要发展早期的增韧理论：开始于上世纪50年代ⅰ能量的直接吸收理论ⅱ次级转变温度理论ⅲ屈服膨胀理论ⅳ裂纹核心理论为银纹剪切带理论奠定基础1720世纪70年代，增韧机理研究主要是对弹性体增韧脆性塑料体系的研究，最著名的增韧理论是银纹-剪切代理论。还有银纹支化理论和界面空洞理论80年代以来，则对韧性聚合物基体进行了研究。90年代以后，非弹性体（刚性有机粒子或刚性无机粒子）增韧机理的研究广泛开展起来，为高强度、高韧性新型材料的开发奠定了理论基础。18新的测试技术及仪器高分辨率电子显微镜原子力显微镜激光共聚焦扫描显微镜X射线光电子能谱19新材料不断涌现纳米材料的出现，使聚合物填充改性、增韧机理研究获得了新的发展，给材料领域带来了无限生机。高强、高模碳纤维、芳纶纤维的出现使纤维增强复合材料的性能提高到新的档次，其理论研究也上升到新的水平。20

如上所述，聚合物共混科学的发展中，新材料的涌现，共混理论的发展，实验技术的改进三者是相辅相成的。新材料的涌现为理论的发展不断提出新的课题，理论的发展反过来又指导了新材料的开发。而这一开发→研究→开发过程的循环必须有先进的实验技术与仪器设备做保证。21电镜染色技术22HIPS与ABSHIPS与ABS是接枝共聚改性的卓越范例。St与PB发生接枝共聚反应→HIPS与共混法相比的优点：①两组分混合的更加完全②界面结合更好显著提高了橡胶组分对基材的增韧能力。23

ABS的主要成分：以B为主链，St、AN为支链的接枝共聚物；SAN无规共聚物；未接枝的PB。

24包藏结构连续相是塑料分散相是橡胶↓