高分子物理高分子的多组分体系公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
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1、n 高分子多组分体系是指二元以上组高分子多组分体系是指二元以上组分共混聚合物和二元以上组分共聚物。分共混聚合物和二元以上组分共聚物。第四章第四章 高分子多组分体系高分子多组分体系第1页第1页共混聚合物共混聚合物 所谓共混聚合物(polymer blend)是经过简朴工艺过程把两种或两种以上均聚物或共聚物或不同分子量、不同分子量分布同种聚合物混合而成聚合物材料,也称聚合物合金。经过共混能够取得原单一组分没有一些新综合性能,而且可经过混合组分调配(调整各组分相对含量)来取得适应所需性能材料。共混与共聚作用相类似,共混是经过物理方法把不同性能聚合物混合在一起;而共聚则是经过化学方法把不同性能聚合物链
2、段连在一起。4.1 4.1 高分子共混物相容性高分子共混物相容性第2页第2页通过共混可带来多方面好处:通过共混可带来多方面好处:(1)改进高分子材料机械性能;)改进高分子材料机械性能;(2)提升耐老化性能;)提升耐老化性能;(3)改进材料加工性能;)改进材料加工性能;(4)有助于废弃聚合物再利用。)有助于废弃聚合物再利用。共混与共聚相比,工艺简朴,但共混时存在相容性问题,若共混与共聚相比,工艺简朴,但共混时存在相容性问题,若两种聚合物共混时相容性差,混合程度(互相分散程度)很差,两种聚合物共混时相容性差,混合程度(互相分散程度)很差,易出现宏观相分离,达不到共混目的,无实用价值。易出现宏观相分
3、离,达不到共混目的,无实用价值。通过加入相容剂(增容剂)来提升聚合物共混相容性。通过加入相容剂(增容剂)来提升聚合物共混相容性。4.1 4.1 高分子共混物相容性高分子共混物相容性第3页第3页4.1 高分子共混物相容性高分子共混物相容性两组分相容两组分相容两组分不相容两组分不相容第4页第4页-两相共存线或相平衡线两相共存线或相平衡线4.1 4.1 高分子共混物相容性高分子共混物相容性第5页第5页第6页第6页 假定假定NA个链段数为个链段数为xA高分子高分子A和和NB个链段数个链段数为为xB高分子高分子B混合,两者体积分数分别为混合,两者体积分数分别为 和和 依据依据Flory晶格模型理论可知非
4、晶高聚物混合熵晶格模型理论可知非晶高聚物混合熵和混合焓分别为:和混合焓分别为:共混高聚物相分离热力学解释:共混高聚物相分离热力学解释:第7页第7页混合自由能:混合自由能:可调整温度和浓度是可调整温度和浓度是小于某临界值小于某临界值c,使共,使共混物混物FM变小而达到完全互溶。变小而达到完全互溶。第8页第8页第9页第9页讨论:当当T1T2Tbn(Tsp亚亚稳极限温度),曲线出现稳极限温度),曲线出现两个极值和两个拐点。用两个极值和两个拐点。用 表示存在一条唯表示存在一条唯一共切线在自由能上同时一共切线在自由能上同时产生两个共切点,此时两产生两个共切点,此时两共切点化学位相等,此时共切点化学位相等
5、,此时尽管在整个构成范围内尽管在整个构成范围内FMTsp FM均均不小于零不小于零两种聚合物两种聚合物只有在很窄浓度范围只有在很窄浓度范围才干互溶才干互溶 第12页第12页 假如将一系列不同温度下FM对曲线上满足相平衡化学位相等条件两个共切点位置连起来,即得到图中实线,就是两相共存线。若将一系列拐点连起来,即得到图中虚线,称为亚稳极限线。第13页第13页第14页第14页n假定A和B两种高分子分子量相等,x A=xB=x,则c=2/x聚合物x很大,故c很小,因此很难满足,因此聚合物之间要完全互溶很少。第15页第15页第16页第16页第17页第17页比如共混物初始浓度为比如共混物初始浓度为0 0,
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