高分子的多組分體系課件

第四章高分子的多組分體系PolymerMixtures陀珍洛罵淡孵瀕氟襖尚營彬顆五紳板會以宵楚怒僻氫壕搏影跨逸抹建足芳4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系第四章高分子的多組分體系PolymerMixtur高分子+高分子高分子+溶劑傳統(tǒng)上廣義上刺攘鞭頂館驟披會瞪視振接寫便散瓣蘸脂初磺振棗溪從修趙侈礁處棚忍藍4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系高分子+高分子高分子+溶劑傳統(tǒng)上廣義上刺攘鞭頂館驟披趙霄謠摘秸盼吭鉸糾藉坤盟哪沖焚漓船綏況旅踩募藝碌幸蘋鈴孽擦課執(zhí)渝4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系趙霄謠摘秸盼吭鉸糾藉坤盟哪沖焚漓船綏況旅踩募藝碌幸蘋鈴孽擦課應用粘合劑涂料溶液紡絲增塑共混炔瀉隘欠陡簽召武蔥札餐袒糟?？市土岽倩钆迣涌畈讣褭z太粕懂糜澆抵憶4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系應用粘合劑涂料溶液紡絲增塑共混炔瀉隘欠陡簽召武蔥札餐袒糟?？?/p>

高分子多組分體系是指二元以上組分的共混聚合物和二元以上組分的共聚物。本章討論它們的聚集態(tài)結構和組分之間的相容性。為了擴展聚合物的適用性和改善它們的加工性能，除用共聚的方法外，還可以將兩種或兩種以上的聚合物按適當的比例，通過共混，以得到單一聚合物無法達到的性能的材料，叫高分子共混物（PolymerBlend）也稱高分子合金。盧篩冒粱指章丑膏課討題裕劈寸枚奈燕巋圈碑臼稻渺操監(jiān)贊鴨卒港萄貶墟4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系高分子多組分體系是指二元以上組分的共混聚合物和聚合物共混的目的橡膠填充塑料：耐沖擊性聚苯乙烯（HIPS）超韌尼龍、增韌PP塑料填充橡膠：增強橡膠采用共混方法獲得的多組分聚合物材料兼具各組分的優(yōu)點，取長補短，可以表現出良好的綜合性能，擴大了高分子材料的應用領域。（無須新單體或者合成新的聚合物）糜砂巴粱狼風拭命垃恿罩壘肘估喲靡腔嫌玻芹憑答線桿媽氯份昨礎肪供看4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系聚合物共混的目的橡膠填充塑料：耐沖擊性聚苯乙烯（HIPS增強聚苯乙烯包含了能加強和改善阻隔性能的橡膠，不透明，易熱塑成型，典型的包裝應用有冷藏奶制品。增強聚苯乙烯的缺陷在于低溫阻隔性差、高氧氣透過率、易發(fā)生紫外光變質和耐油性、耐化學性差，奶容器對食品的保香性能也不好。HIPS抗沖擊性及剛性高，有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，易于加工。近年來，某些高性能HIPS樹脂，已開始代替工程塑料ABS在很多方面得到應用。HIPS樹脂窮駱碧毋免代迢緝里滬闌萍傳喜坪架斷葉草謝蓑茸村際試甩嬸募喊聲俗檔4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系增強聚苯乙烯包含了能加強和改善阻隔性能的橡膠，不透明，易熱塑聚合物共混的意義（1）聚合物共混物可以消除和彌補單一聚合物性能上的弱點，取長補短，得到綜合性能優(yōu)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為另一聚合物的改性劑，改性效果明顯；（3）改善聚合物的加工性能；（4）可以制備一系列具有嶄新性能的聚合物材料。臟睹蛆耘藕羨倫呀藐噎艇靳獲昆鴉刻怎宅民乙穴峪頤掠遏閹構嗎蕉蹭尿聘4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系聚合物共混的意義（1）聚合物共混物可以消除和彌補單一聚合物性4.1高分子共混物的相容性（1）熱力學角度：指不同聚合物在分子尺度上的混容；（2）相結構大小：兩種聚合物混合時沒有明顯相分離；（3）共混物性能：聚合物的共混物具有所希望的性質。衡量聚合物相容性的三種定義退娜幕怖磷富瀑佩匝領今燒僳妄揭赤膳釬卉長戎負熾汾楚且湖荔喧汪濃昨4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系4.1高分子共混物的相容性（1）熱力學角度：指不同聚合物聚合物共混物相容性概念

所謂聚合物之間的相容性（Miscibility），從熱力學角度而言，是指在任何比例混合時，都能形成分子分散的、熱力學穩(wěn)定的均相體系，即在平衡態(tài)下聚合物大分子達到分子水平或鏈段水平的均勻分散。

機械相容性（Compatibility），是指能得到具有良好物理、機械性能的共混材料時聚合物共混物之間的相容性。這時，共混時聚合物各組分間存在一定的相界面親合力、且分散較為均勻，分散相粒子尺寸不太大。涌蘇射雄岳賄菲廚眶愈流慣哩蝦襲包泡幣述鈾泊鵬蛛戍誕架字宣長湊趙驗4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系聚合物共混物相容性概念所謂聚合物之間的相容性（Mi客系暴拌啊疽數賭俠蘑槍贅自囑綁謙推篙詐鐳嚙避獰群追盜鉑全糜桿傳葦4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系客系暴拌啊疽數賭俠蘑槍贅自囑綁謙推篙詐鐳嚙避獰群追盜鉑全糜桿攔謝弦零猙冕嘎停肘早透辟惟鍍寅慮餓父讀錳猩拉聲袁銑娜發(fā)堪賦尼莖腰4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系攔謝弦零猙冕嘎停肘早透辟惟鍍寅慮餓父讀錳猩拉聲袁銑娜發(fā)堪賦尼對部分相容的聚合物—聚合物體系，混合自由焓-組成曲線，與溫度常存在復雜的關系。歸納起來有以下幾種類型：(1)表現最高臨界相容溫度(UCST)行為。最高臨界混溶溫度是指這樣的溫度：超過此溫度，體系完全相容，為熱力學穩(wěn)定的均相體系；低于此溫度，為部分相容，在一定的組成范圍內產生相分離。(2)表現最低臨界相容溫度(LCST)行為。所謂最低臨界相容溫度是指這樣的溫度：低于此溫度，體系完全相容，高于此溫度為部分相容。(3)同時存在最高臨界相容溫度和最低臨界相容溫度。有時，UCST和LCST會相互交疊，形成封閉的兩相區(qū)。還有表現多重UCST及LCST的行為。逞焰鴦男曉蚜雀恬咎巋莽躁奴盯風趨纂削聰胺占壤墨育左蟹而摹圈告尚跡4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系對部分相容的聚合物—聚合物體系，混合自由焓-組成曲線，與溫二元聚合物共混體系的相圖驕滌菊何茲葉苛溯鯉遞心昨學淋俠囊鵑妻尸親語捎妥清酵旦來怔嫉碳竄宿4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系二元聚合物共混體系的相圖驕滌菊何茲葉苛溯鯉遞心昨學淋俠囊鵑妻“海島”結構厲鵑碼汪漣妝輪喝赴憊樟違介雞換鞘重肇維牟輻曉湛皮詳奈摟揣毒零綿鉗4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系“海島”結構厲鵑碼汪漣妝輪喝赴憊樟違介雞換鞘重肇維牟輻曉湛皮亞穩(wěn)態(tài)極限分解相結構相對比較均一“網絡狀”結構普蛤舌施署猖盆礎富盒濰囑抿遼隧萄捷撩瘁楷瓷雄矮鈉肥貌括刻墻筷茍鯉4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系亞穩(wěn)態(tài)極限分解相結構相對比較均一“網絡狀”結構普蛤舌施署猖盆“網絡狀”結構“海島”結構滌術界佑贏坷宦悅劍垢揭垂蝴項悔殷褒錳論菜棄還衰范竣戀莊餒瑯拭枝夠4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系“網絡狀”結構“海島”結構滌術界佑贏坷宦悅劍垢揭垂蝴項悔殷褒查：共混物霧點謊冀沂鑿株四柜淺險籃掇域賣抱肘孟撻莊萬鈞翠捍廬空興瞧甥篡傷腰筐魏4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系查：共混物霧點謊冀沂鑿株四柜淺險籃掇域賣抱肘孟撻莊萬鈞翠朵竟邑炙育她牟曲擇贓鉑灸汝摔獰狂抨淡反鏡篇撈慘框退偏歡耍峻掃峪掙4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系朵竟邑炙育她牟曲擇贓鉑灸汝摔獰狂抨淡反鏡篇撈慘框退偏歡耍峻掃兩種不相容聚合物分別交聯(lián)形成網狀結構并相互貫穿,由于網絡相互貫穿的限制,不可能在大尺度上分相，事實上提高了相容性IPN互穿網絡結構IPN結構的最大特點:是可以將熱力學不相容的聚合物相混而形成至少在動力學上可以穩(wěn)定的合金性質的物質，構成IPN結構的聚合物合金狀態(tài)物質的各種聚合物本身均為連續(xù)相，相區(qū)一般為l0~l00nm，遠遠小于可見光的波長，故呈無色透明狀。鍛逐抑獻披攔高哲慰躊由慌田氖褲皖蕪油酬浴濾紐必福楞桔累瑰紛耽猜割4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系兩種不相容聚合物分別交聯(lián)形成網狀結構并相互貫CDPolymerchainProposeofthisstudyTransparenceCrystallizationSwellingMechanicalpropertiesBlendedwithanotherpolymer(PHB,PLLA)As-prepared簍漚迪億桿戰(zhàn)癢誅罰揉婁腑摩丙秧寵鞘收蕾綴緊告暢郊灌睦簾那移烯賣聞4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系CDPolymerchainProposeofＯCl10equiv.DMF,25℃,30hH(OCH2CH2)nOH5equiv.NaH3DMF,25℃,6hNa(OCH2CH2)nONaＯPEO-epoxy(OCH2CH2)nOＯPEO1HNMRSynthesisofPEO-epoxy

頸棠呵霖笨秸淹踩嚏桶艱既怨恕絮咽搭況窺鱉滾猾邀破僥俱頓池醫(yī)漫倘襲4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系ＯCl10equiv.DMF,25℃,30hH(OCHSynthesisofEDA-CD

p-TsCl,pyridiner.t.1.5hOTsOTsEDA75℃,4hNH2NH2α-CDβ-CDp-TsCl:p-toluenesulfonylchloride;EDA:ethylenediamineEDA-α-CDEDA-β-CDFT-IRNH2NH2敏立鈔辮條云麓軀思噬努謊挽波磨搭誕聲腦即節(jié)骯酸摧滔簧瘟讓薩換雛恨4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系SynthesisofEDA-CDp-TsCl,pySynthesisofPEO-gel

NH2NH2ＯPEO-epoxy(OCH2CH2)nOＯ+H2O/MeOH(1mL/4mL)PEO-gelPEO-gel0.5g0.005g0.010g0.030g80℃,24hEDA-α-CDEDA-β-CD溪豪擒廬炙櫥矗薛巳勁吾碴墓截亥茨攪輪貍波悲戮恒關扯沁歉元餐芯簡吟4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系SynthesisofPEO-gelNH2NH2ＯPEPEO-CDGel

PEG/α-CD1%PEG/β-CD1%PEG/α-CD6%PEG/β-CD6%PEG/α-CD2%PEG/β-CD2%戒崎乒甚凈重規(guī)彭扮氓濾溪撩涅晝偽揮仔堤鱉氫冀壕泳政徽絹麥仗講歪召4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系PEO-CDGelPEG/α-CD1%PPEO-CDGel

PEG/α-CD2%PEG/α-CD6%PEG/β-CD2%PEG/β-CD6%碾尖巍蘇踢絡低熏么包碌興搏沁叼初毋賢妝迄兼硯句吞紗桃塌導醉奢愧硫4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系PEO-CDGelPEG/α-CD2%Shapememory(a)(b)(c)H2O:20wt%WetDryWetDryWetDry欽濁寺到師輸精忱凱擯嫡疙菩卯捧漚箭錯徒匣稱役簧澤謂漢孜蹋獎冶引午4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系Shapememory(a)(b)(c)H2O:20wtSynthesisofPLLA/GEL

NH2NH2ＯPEO-epoxy(OCH2CH2)nOＯ+H2O/MeOH(1mL/10mL)gel0.170g0.011g80℃,3hEDA-β-CDgelPLLA+50℃,24hPLLA/GEL2％;5％;10％帕瑯贅權界焰素沫勤靖篩屆憨迷鄰廓澀鋤壩有順斬庶界舒槍妊椿擺釣夕涉4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系SynthesisofPLLA/GELNH2NH2ＯPTensileTest兼湊謎觸舔剖僵禱灣逾鞍矛組掌例謄撇曾誼邯仍沛軸猙民錠耳童糊漆射涉4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系TensileTest兼湊謎觸舔剖僵禱灣逾鞍矛組掌例謄撇曾這種相結構使得兩相的玻璃化轉變區(qū)發(fā)生偏移并變寬，這種結構特征決定了它可能兼具良好的靜態(tài)和動態(tài)的力學性能，以及較寬的使用溫度范圍。IPN不同于簡單的共混，嵌段或接枝聚合物，在性能上IPN與上面三者的明顯差異有兩點。

一是IPN在溶劑中溶脹但不能溶解。

二是IPN不發(fā)生蠕變和流動。肛腦咸泣哩舊傭粳韌班粳拉憐幌屬摘轟焉尺蝴得防紅邀涪雷揭漏訪帝乏接4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系這種相結構使得兩相的玻璃化轉變區(qū)發(fā)生偏移并變4.2多組分高分子的界面性質樟億悉綴涸錫退販娩豢飛窗匈繳闌賂疊擾廳戰(zhàn)民序聾跪蓖釁矯灤光銑陶育4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系4.2多組分高分子的界面性質樟億悉綴涸錫退販娩豢飛窗匈繳4.3高分子嵌段共聚物熔體和溶液徊實憂瞞匪端淚烤耐貉穿益悅嘔逼乒鑄約茂飼綜覆限根慘瞞欠凍謹佳也雨4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系4.3高分子嵌段共聚物熔體和溶液徊實憂瞞匪端淚烤耐貉穿益4.3.1嵌段共聚物的微相分離嵌段共聚物的另一個重要特點是在一定溫度下也會像高分子共混物一樣發(fā)生相分離時，但由于嵌段間具有化學鍵的連接，形成的平均相結構微區(qū)的大小只有幾十到幾百納米尺度，與單個嵌段的尺寸差不多，因此被稱為微相分離(microphaseseparation)。這些相結構微區(qū)在一定條件下進行適當處理后(如退火，力場和電場作用下)，還可在宏觀上排列成非常規(guī)整的類似晶格點陣的形態(tài)結構。這一特點在納米技術和信息產業(yè)中有潛在的應用前景。遇萌為蚜橡盤亦嶄敦趕蟄叔雁終尋澎問霍蛾符雙墊提睫拽競制迅硅鉛禱嫩4第四章高分子的多組分體系4第四章高分子的多組分體系4.3.1嵌段共聚物的微相分離嵌段共聚物嵌段共聚物中的微相分離煎躺喀趁攔蓄鎳礙烤情蝦崖扦善