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简介
这是聚合物共混改性ppt,包括了聚合物共混改性的发展概况,基本概念,聚合物共混的三个主要目的,共混物形态的两大体系,分散度及均一性定义,聚合物共混改性实例等内容,欢迎点击下载。
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聚合物共混改性的发展概况 1942 研制成PVC/NBR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 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” 1951 制成了结晶聚丙烯,此后发展了PP/PE共混物 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 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 1964 四氧化锇(OsO4)染色技术研究成功,使得可用透射电镜直接观察共混物的形态结构 1975 Dupont公司发展了超韧性尼龙--Zytel-ST 1976 发展PET/PBT共混物(Valox800系列) 基本概念聚合物共混物(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。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: ②改善聚合物的加工工艺性能 ③降低材料的生产成本 总之,聚合物共混改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。 ①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聚合物共混改性的意义: 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) 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。 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、物理化学共混物理共混(blend)就是通常意义上的“混合”,简单的机械共混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物理/化学共混(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、乳液共混熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。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均相体系非均相体系: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。 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:均相体系:两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg;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。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) 1.聚乙烯(PE)的共混改性 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 (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) PE/CPE共混体系 在 PE 中掺混氯化聚乙烯可以提高 PE 的印刷性、阻燃性冲击韧性 . (3) PE/弹性体共混体系 HDPE柔韧性欠佳,可与SBS弹性体、聚异丁烯、丁苯橡胶共混,提高抗冲击性能 。 ﹡缺点: PP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、易老化且耐热性差,作为结构件材料,存在许多不足。﹡用于PP共混改性的塑料类改性剂通常是以增韧为目的的,同时能够提高聚丙烯的染色性、耐气候性、耐磨性等方面性能。 (1)PP/聚乙烯(PE)共混聚丙烯的韧性差,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PE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、 (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 , 尺寸稳定性 好 , 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) PP/PA共混 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。 PA和PP进行共混改性,可以提高耐热性,耐磨性和染色性。 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”。 PVC树脂存在如下严重缺点: 第一、PVC的热稳定性较差。 第二、PVC的坚硬使其有明显的脆性。 第三、PVC的耐老化性差。 第四、PVC的耐低温性较差。 (1)PVC/EVA 共混物性能: a. PVC/EVA 突出优点是柔韧性显著优于 PVC 。 b .PVC 中掺混 EVA 可使共混物的表观粘度降低 , 加工流动 c.加工流动性性显著改善 , 因而可适当降低加工温度。 ABS是一种性能优良、用途广泛的工程塑料。它具有冲击强度高、耐热性好、尺寸稳定及易于成型加工等PVC所欠缺的优良特点。将ABS用于PVC的共混改性, 能改善PVC的加工性能, 还能提高PVC的机械性能,使PVC/ABS合金的冲击强度超过纯ABS和PVC,见下表。
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