聚合物改性總結(jié)

零、緒論聚合物改性的定義：通過物理和機械方法在高分子聚合物中加入無機或有機物質(zhì)，或?qū)⒉煌惛叻肿泳酆衔锕不?，或用化學(xué)方法實現(xiàn)高聚物的共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)，或?qū)⑸鲜龇椒?lián)用，以達到使材料的成本下降，成型加工性能或最終使用性能得到改善，或使材料僅在表面以及電、磁、光、熱、聲、燃燒等方面賦予獨特功能等效果，統(tǒng)稱為聚合物改性。聚合物改性的目的：所謂的聚合物改性，突出在一個改字。改就是要揚長補短，要發(fā)揚和保留聚合物原有的優(yōu)勢，抑制和克服聚合物原有的缺點，并根據(jù)實際需要賦予聚合物新的性能。聚合物改性的三個主要目的：克服聚合物原有的缺點，賦予聚合物某些高新的性能與功能改善聚合物的加工工藝性能降低材料的生產(chǎn)成本總之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能與生產(chǎn)成本三者之間尋求一個最佳的平衡點。聚合物改性的意義：1?新品種的開發(fā)越來越困難（已開發(fā)的品種數(shù)以萬計，工業(yè)化的三百余種。資源限制、開發(fā)費用、環(huán)境污染）2?使用性能的多樣化、復(fù)雜化，要求材料有多種性能及功能，單一聚合物難以實現(xiàn)。3.聚合物改性科學(xué)應(yīng)運而生一一獲取新性能聚合物的簡潔而有效的方法。聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纖維增強復(fù)合材料；化學(xué)改性；表面改性聚合物改性發(fā)展概況幾個重要的里程碑事件：1942年，采用機械熔融共混法將NBR摻和于PVC之中，制成了分散均勻的共混物。這是第一個實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的聚合物共混物。1948年，HIPS1948年，機械共混法ABS問世，聚合物共混工藝獲得重大進展。二者可稱為高分子合金系統(tǒng)研究開發(fā)的起點。1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（IPN），商品名為Styralloy”，首先使用了聚合物合金這一名稱。I960年，建立了IPN的概念，開始了一類新型聚合物共混物的發(fā)展。IPN已成為共混與復(fù)合領(lǐng)域一個獨立的重要分支。1965年，Kato研究成功0s04電鏡染色技術(shù)，使得可用透射電鏡直接觀察到共混物的形態(tài)，這一實驗技術(shù)大大促進了聚合物改性科學(xué)理論和實踐的發(fā)展，堪稱聚合物發(fā)展史上重要的里程碑。1965年，熱塑彈性體SBS、SIS問世，并用相疇（domain）理論加以解釋。制得了在室溫下具有橡膠的高彈性，塑料加工溫度下可進行加工的新型材料，聚合物改性理論也獲得重要進展。一、共混?共混改性：①化學(xué)共混、物理共混、物理化學(xué)共混物理共混（blend）就是通常意義上的混合”，簡單的機械共混；物理/化學(xué)共混（就是通常所稱的反應(yīng)共混）是在物理共混的過程中兼有化學(xué)反應(yīng)，可附屬于物理共混；化學(xué)共混則包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)（IPN）等，已超出通常意義上的混合”的范疇，而應(yīng)列入聚合物化學(xué)改性的領(lǐng)域了。②根據(jù)物料形態(tài)分類：熔融共混、溶液共混、乳液共混熔融共混是將聚合物組分加熱到熔融狀態(tài)后進行共混。 優(yōu)點：①原料準(zhǔn)備操作簡單。②熔融時，擴散對流作用激化，強剪切分散作用， 相疇較小。③強剪切及熱的作用下，產(chǎn)生一定數(shù)量的接枝或嵌段共聚物，促進體系相容性。溶液共混是將聚合物組分溶于溶劑后，進行共混。乳液共混是將兩種或兩種以上的聚合物乳液進行共混的方法。?共混物形態(tài)的兩大體系三種基本類型：均相體系非均相體系：海-島結(jié)構(gòu)特點(定義)為一種兩相體系，且一相為連續(xù)相，一相為分散相海-海結(jié)構(gòu)特點(定義)也是兩相體系，但兩相皆為連續(xù)相，相互貫穿。?聚合物共混物均相體系與非均相體系的判定依據(jù)：Tg均相體系：兩種聚合物共混后，形成的共混物具有單一的Tg;兩相體系：兩種聚合物共混后，形成的共混物具有兩個Tg。?分散度及均一性定義分散度是指海-島結(jié)構(gòu)”兩相體系中分散相物料的破碎程度，用通俗的話說，就是指打得散不散。可以用分散相顆粒的平均粒徑和粒徑分布來表征。打得碎，粒徑小，就說分散程度高；打得不碎，粒徑大，分散不好。均一性是指分散相物料分散的均勻程度，亦即分散相濃度的起伏大小。用通俗的話說，是指混得勻不勻。均一性可借助于數(shù)理統(tǒng)計的方法進行定量表征。5?共混物的相容性概念概念間的關(guān)系使用増容劑提高相容性不相容]容混性棗合檢対(示恿圖)廣義相容性的概念完全相容、部分相容、不相容休系的特征均相怎丟L_ 5?共混物的相容性概念概念間的關(guān)系使用増容劑提高相容性不相容]容混性棗合檢対(示恿圖)廣義相容性的概念完全相容、部分相容、不相容休系的特征均相怎丟L_ _」相答性部分相容完全相容完全相容：混合前，兩種聚合物分別有自己的Tg；共混后，形成的共混物只有一個Tg；部分相容：共混后，形成的共混物仍有兩個Tg，與混合前相比，兩個Tg相互靠近了；不相容：共混后仍是兩個Tg，且其位置與混合前基本相同。廣義相容性概念：關(guān)于不相容體系的相容性”：例如：文獻報道，丁苯橡膠/順丁橡膠并用體系的相容性比丁腈橡膠/一并橡膠的相容性好。實際上，這兩個體系都是互不相容的，都有兩個Tg。習(xí)慣上仍然可以對他們進行比較從而引出了不相容體系的相容性這種習(xí)慣說法，這是一種廣義的相容性概念。廣義相容性定義：這里所指的相容性是指兩種材料共混時分散難易程度和所得共混物的動力學(xué)穩(wěn)定性。越容易分散，所得共混體系的穩(wěn)定性越大，我們就說它們的相容性越好，盡管它們本來是不相容的。6?共混物形態(tài)的研究方法、共混物形態(tài)的主要影響因素共混物形態(tài)的研究方法有很多?？煞譃閮纱箢悾浩湟皇侵苯佑^測形態(tài)的方法，如電子顯微鏡法，相差顯微鏡一可以直接觀察到共混體系的形貌與結(jié)構(gòu)其二是間接測定的方法，如動態(tài)力學(xué)性能測定法?？梢詼y定共混體系的 Tg，間接推斷共混體系的結(jié)構(gòu)。常用的制樣方法有染色法、刻蝕法、低溫折斷法等。幾種方法遵循的共同原則是：先將塑料相與橡膠相分開，之后加以研究。 幾種方法可結(jié)合使用其它試樣填充體系：超薄切片：TEM斷面：SEM納米體系：TEM可觀察到納米粒子在聚合物基體中的分散海島結(jié)構(gòu)研究中的三個重要問題： ①分散相與連續(xù)相；②分散相的粒徑及其分布；③兩相之間的界面結(jié)合；受到多種因素的影響影響因素1?共混組分配比的影響；2?熔體粘度的影響；3?粘度與配比的綜合影響；4?粘度比、剪切應(yīng)力及界面張力的綜合影響；5?其它因素的影響共混組分配比的影響：最大填充分數(shù)(體積分數(shù))為74%。即當(dāng)某一組分的含量〉74%，不再可能是分散相；反之，當(dāng)某一組分的含量V26%，只能是分散相。熔體粘度的影響：基本規(guī)律：粘度低的一相總是傾向于生成連續(xù)相，粘度高的一相總是傾向于生成分散相。一”軟包硬”規(guī)律。軟相f粘度低的一相硬相f粘度咼的一相粘度與配比的綜合影響：A-1:A>74%A是連續(xù)相B-1:B>74%B是連續(xù)相26%VBV74%A-2:nA/nB>1A含量？B，配比；nA/nB<1A粘度低處于底部，兩組分接近，nA/nB?1A為連續(xù)相粘度比、剪切應(yīng)力及界面張力的綜合影響：在共混過程中，體系還會受到外力，通常是剪切力的作用。此外，兩相間的相界面也對體系形態(tài)有一定影響。引入?yún)?shù)入=口2/n1其中n1連續(xù)相的粘度；n2 分散相的粘度k=Td/c其中T 剪切應(yīng)力；c 兩相間界面張力;d 分散相粒徑 「胡號g旳令t=n1Y則有k=n1Yd/c上式反映了d與丫和c有關(guān)，即共混物的形態(tài)與剪切應(yīng)力及界面張力有關(guān)入與d的關(guān)系n2?n1,kf極小值若n1丫c都不變，k=cdd也可達到一極小值。f等粘點的重要性：n2-n1,體系容易得到海海結(jié)構(gòu)；對于海島結(jié)構(gòu)，n2-n1,分散相粒徑可達到極小值。丫、c的影響k=(n1Y)d/ct/d/在實際中，兩組分決定后， c不變，k不變，n1不變，丫/ d/共混時，平衡粒徑隨剪切速率上升而下降設(shè)備與工藝的選擇對形態(tài)有影響k=n1丫d/c還說明d與c成正比，其他條件不變， c/d/降低兩相界面張力，有利于減小分散相粒徑。其它因素的影響：加工溫度相容性7?試述彈性體增韌理論的發(fā)展概況。用銀紋一剪切帶等理論解釋彈性體增韌塑料體系的機理。具體分析分散相狀況對改性效果的影響用銀紋一剪切帶等理論解釋彈性體增韌塑料體系的機理： P28彈性體為分散相，塑料為連續(xù)相。塑料基體的形變：剪切形變過程 銀紋化過程a?剪切形變材料發(fā)生拉伸作用時，會發(fā)生剪切形變。這是因為拉伸力可分解為剪切力分量， 它的最大值出現(xiàn)在與正應(yīng)力成450的斜面上。在塑料發(fā)生剪切形變的地方，可觀察到剪切帶的形成。厚度〃1卩m，寬度：550卩m。大量不規(guī)則線簇，每一條的厚度構(gòu)成0.1卩m形成原因：i由于應(yīng)變軟化作用引起ii結(jié)構(gòu)缺陷造成的局部應(yīng)力集中特征：i產(chǎn)生細頸ii密度基本不變作用機理：剪切帶的形成，可耗散外力作用于樣品上的能量，使材料有韌性。塑料：未改性——內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一或缺陷誘發(fā)改性——分散相顆粒誘發(fā)，達到增韌目的。b?銀紋化銀紋是由聚合物細絲和貫穿其中的空洞所構(gòu)成。聚合物細絲：100?400?;空洞：100?200?方向：垂直于外加應(yīng)力方向厚度：103?104?特征：i應(yīng)力發(fā)白i密度降低（空洞）作用機理：銀紋化的產(chǎn)生，使大分子產(chǎn)生了很大的塑性形變及粘彈形變，形成細絲，使作用與樣品的能量被消耗掉。三個階段：引發(fā)、增長、終止塑料：未改性——結(jié)構(gòu)缺陷或不均勻而造成的應(yīng)力集中改性——分散相粒子是引發(fā)銀紋的中心，兩相界面是引發(fā)銀紋的主要場所銀紋必須被及時終止，才有增韌作用終止因素：i與剪切帶的相互作用i銀紋尖端應(yīng)力集中因子的下降iii銀紋支化彈性體增韌理論的發(fā)展概況:a傳統(tǒng)的彈性體增韌機理i能量的直接吸收理論；i次級轉(zhuǎn)變溫度理論；i屈服膨脹理論；iv裂紋核心理論（為銀紋剪切帶理論奠定基礎(chǔ)）i能量的直接吸收理論：Mrez1956年提出，又稱為微裂紋理論——第一個橡膠增韌理論。機理：樣品受到?jīng)_擊時會產(chǎn)生裂紋，橡膠粒子跨越裂紋兩岸，裂紋要發(fā)展，就必須拉伸橡膠顆粒，因而吸收了大量的能量，提高了材料的沖擊強度。缺點：①將韌性的提高主要歸結(jié)于橡膠粒子吸收能量的作用，這無疑是一個原因，但不是主要原因V按Newman和Strella的計算，這種機理所吸收的能量不超過沖擊能的1/10。②這種理論不能解釋氣泡以及小玻璃珠之類的分散顆粒有時也有明顯增韌效應(yīng)的現(xiàn)象。i次級轉(zhuǎn)變溫度理論由Nielsen提出，聚合物的韌性往往與次級轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)。PC、POM-40T有低溫轉(zhuǎn)變峰，因而沖擊強度較高。在橡膠增韌塑料的體系中，橡膠的Tg即相當(dāng)于一個很強的次級轉(zhuǎn)變峰，提高了韌性。缺點：①沒有普適性;②如PPO并無明顯的低溫次級轉(zhuǎn)變峰，沖擊強度較高；③聚甲基丙烯酸環(huán)己酯,有明顯的低溫峰，沖擊強度卻甚低。i屈服膨脹理論Newman和Strella1965年首先提出。機理：增韌塑料之所以有很大的屈服變形值是由于膨脹活化。橡膠顆粒在其周圍的基體樹脂中產(chǎn)生了靜張力，引起體積膨脹，增加了自由體積，從而使基體的Tg下降。這樣就是基體能發(fā)生很大的塑性形變，從而提高了材料的韌性。缺點：①橡膠顆粒產(chǎn)生靜張力場的概念是正確的，這是因為橡膠顆粒的應(yīng)力集中作用以及其與基體的熱膨脹系數(shù)的差別所引起的。但是，這種靜張力的作用是不大可能足以使材料產(chǎn)生如此大的屈服形變。所以這不能作為增韌的主要原因。②硬性顆粒如 TiO2以及氣泡會產(chǎn)生更大的膨脹效應(yīng)，應(yīng)該有更大的增韌作用，顯然與事實不符。iv裂紋核心理論由Schmitt提出機理：橡膠顆粒作為應(yīng)力集中點，產(chǎn)生了大量的小裂紋而不是大裂紋。擴展大量的小裂紋比擴展少數(shù)的大裂紋需要更多的能量。同時，大量小裂紋的應(yīng)力場相互干擾，減弱了裂紋發(fā)展的前沿應(yīng)力，從而會導(dǎo)致裂紋的終止。應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象就是形成大量小裂紋的原因。缺點：第一，未能將裂紋和銀紋加以區(qū)別。小裂紋其實就是銀紋，沒闡明小裂紋的特性。第二，只強調(diào)了橡膠顆粒誘發(fā)小裂紋的作用，未考慮其終止小裂紋的作用。第三，忽視了基體特性的影響。盡管如此，該理論關(guān)于應(yīng)力集中誘發(fā)小裂紋這一思想對增韌理論的發(fā)展有很大的啟發(fā)和推動作用。b增韌理論的主流與進展i銀紋-剪切帶理論；ii銀紋支化理論；iii界面空洞化理論；iv逾滲理論i銀紋-剪切帶理論銀紋-剪切帶理論是在Newman和Crancio工作的基礎(chǔ)上提出的這種理論認為：橡膠增加塑料的韌性不但與作為分散相的橡膠顆粒有關(guān)，而且與作為連續(xù)相的基體樹脂有關(guān)。增韌的主要原因是銀紋、剪切帶的大量產(chǎn)生和銀紋與剪切帶的相互作用。橡膠顆粒的作用:第一個重要作用就是充當(dāng)應(yīng)力集中中心，誘發(fā)大量的銀紋和剪切帶。在橡膠顆粒的赤道面上會誘發(fā)大量銀紋。當(dāng)橡膠顆粒的濃度大時，由于應(yīng)力場的相互干擾和重疊，在非赤道面上也能誘發(fā)銀紋。橡膠顆粒還能誘發(fā)剪切帶。橡膠顆粒究竟是誘發(fā)銀紋還是誘發(fā)剪切帶以及銀紋和剪切帶所占的比例與基體性質(zhì)和形變速率有關(guān)?；w：脆性——主要誘發(fā)銀紋韌性——主要誘發(fā)剪切帶韌性/剪切帶比例/形變速率/銀紋化比例/第二個重要作用：控制銀紋的發(fā)展并使銀紋及時終止而不致發(fā)展成破壞性的裂紋。在橡膠顆粒的影響下，當(dāng)受到外力作用時，材料中就產(chǎn)生并發(fā)展大量的銀紋和剪切帶，吸收大量的能量。橡膠顆粒又能及時將產(chǎn)生的銀紋終止而不致發(fā)展成破壞性的裂紋，所以可大大提高材料的沖擊強度。剪切帶是終止銀紋的另一個重要因素，特別是當(dāng)基體的韌性較大而有大量剪切帶產(chǎn)生的情況下。除了終止銀紋之外，橡膠顆粒和剪切帶還能阻滯、轉(zhuǎn)向、并終止已經(jīng)存在的小裂紋的發(fā)展。銀紋-剪切帶理論的特點：①既考慮了分散相顆粒的作用，也考慮了樹脂連續(xù)相性能的影響。不但考慮了分散相顆粒引發(fā)銀紋剪切帶的功用，而且還考慮了它終止銀紋發(fā)展的效能。指出了銀紋的雙重功能：銀紋的產(chǎn)生和發(fā)展消耗大量能量，從而提高了材料的破壞能；銀紋也是產(chǎn)生裂紋并導(dǎo)致材料破壞的先導(dǎo)。由此可見，增韌既要誘發(fā)銀紋又要終止銀紋。剪切帶是增韌的另一個重要因素，具有雙重作用：消耗能量 終止銀紋對橡膠顆粒的要求：見課本P28實例：銀紋-剪切帶理論之所以能夠被普遍接受，是因為它成功地解釋了一系列的事實。HIPS等增韌材料，基體韌性小，主要產(chǎn)生銀紋。有明顯的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。銀紋化伴隨著體積的增加，橫向尺寸基本不變，無細頸現(xiàn)象出現(xiàn)。PVC,基體韌性較大，主要產(chǎn)生剪切帶，有細頸而無應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。中間情況：HIPS/PPO,銀紋剪切帶都有相當(dāng)?shù)谋壤?，細頸及應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象同時產(chǎn)生。銀紋-剪切帶理論的不足：①未能提供銀紋終止作用的詳細機理②橡膠顆粒引發(fā)多重銀紋也缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)處理。i銀紋支化理論Bragaw指出，按照理論計算橡膠顆粒周圍的實際應(yīng)力分布，銀紋應(yīng)該有強烈的方向性，這與事實不符。硬性顆粒會產(chǎn)生更大的應(yīng)力集中，會誘發(fā)更多的銀紋，也與事實不符。他提出， 大量銀紋的產(chǎn)生是由于銀紋支化的結(jié)果。根據(jù)Yoff和Griffith裂紋動力學(xué)理論，裂紋剛產(chǎn)生后緩慢發(fā)展，長度達到臨界值后，急劇加速，最后達到極限速度（約為所處介質(zhì)中聲速之半），達到極限速度后，裂紋迅速支化和轉(zhuǎn)向。臨界裂紋長度2Er其中E 楊氏模量；r理論的應(yīng)用支化的結(jié)果：①銀紋數(shù)目大大增加，能量吸收增加。②每條銀紋的前沿應(yīng)力降低到之銀紋終止。單位表面破裂能；T臨界裂紋長度2Er其中E 楊氏模量；r理論的應(yīng)用支化的結(jié)果：①銀紋數(shù)目大大增加，能量吸收增加。②每條銀紋的前沿應(yīng)力降低到之銀紋終止。單位表面破裂能；T拉伸強度約為620m⑸之前碰到銀紋產(chǎn)生空洞的位置基體上界面空洞兩相界面松比不同，導(dǎo)致兩相界面處出現(xiàn)空洞化。作用：阻止基體內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，使PC變形時所受到的約束力減?。ㄓ锌斩矗装l(fā)生高彈形變。發(fā)生的對象 脆性基體可出現(xiàn)在韌性基體上ABS體系：在基體中銀紋迅速擴散，在達到最大速度（樹脂中的聲速之半橡膠顆粒而發(fā)生減速（例如：23乜時，聚丁二烯聲速之半為29m/s），因而在銀紋與橡膠粒子的界面上發(fā)生強烈支化。要發(fā)生銀紋支化必須滿足兩個條件：控制彈性體的密集程度，以滿足25卩m的加速距離的要求。 ，」 ..粒徑不能過小，其直徑不能小于銀紋的厚度，否則會被銀紋淹沒，iii界面空洞化理論 不能引發(fā)支化。20世紀(jì)80年代，Evens等人研究時，研究了界面空洞現(xiàn)象。Evens認為，增韌過程可分為兩類：第一類增韌過程僅僅發(fā)生在裂紋的表面，而對內(nèi)部沒有影響；第二類增韌過程會在裂紋附近生成寬度為h的過程區(qū)，并伴隨發(fā)生應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。過程區(qū)越大，增韌改性的幅度越大。在過程區(qū)內(nèi)，存在著空化空間”空化空間的存在形式：橡膠粒子內(nèi)部的空洞 兩相界面脫離產(chǎn)生的空洞空洞的產(chǎn)生消耗能量，達到增韌的目的。與銀紋空洞的不同之處:實例：PC/MBS在外力作用下，由于兩者之間結(jié)合力較弱，兩者的泊()()結(jié)果：界面空洞化的產(chǎn)生以及隨之產(chǎn)生的基體的強迫咼彈形變，可吸收大量能量，提高沖擊強度。iv逾滲理論：DuPont公司吳守恒博士認為聚合物共混物的脆韌轉(zhuǎn)變實際上是一個逾滲過程。逾滲模型是專門用于研究組成無序系統(tǒng)的粒子相互聯(lián)結(jié)程度變化所引起的效應(yīng)的數(shù)學(xué)工具。認為：組成共混體系的粒子是應(yīng)力體積球”以及它們之間的那部分基體。應(yīng)力體積球的中心就是橡膠粒子的中心，其半徑等于橡膠粒子的半徑加Tc/2進一步的研究認為，上面的描述過于強調(diào)了橡膠粒子的作用。沖擊能量的耗散主要由基體來完成。將Tc命名為基體韌帶厚度更為適宜。對于給定的共混體系，都有一臨界值Tc,Tc僅是聚合物本身的參數(shù)。Tc――橡膠粒子間的臨界值，可作為脆韌轉(zhuǎn)變的單參數(shù)判據(jù)。T<Tc，體系表現(xiàn)為韌性。粒子周圍應(yīng)力場相互影響，在受到?jīng)_擊破壞時，能發(fā)生從平面應(yīng)變到平面應(yīng)變的轉(zhuǎn)換，材料的形變主要表現(xiàn)為剪切屈服一韌性T>Tc,體系表現(xiàn)為脆性。橡膠粒子間距大，粒子周圍的應(yīng)力場受其它粒子影響小，體系應(yīng)力場是這些孤立應(yīng)力場的總和。橡膠粒子引發(fā)應(yīng)力集中時，材料的形變主要是銀紋一脆性TTc,體系發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變Td[(r)31]其中T――分散相粒子表面間的距離；d――分散相粒子直徑；①r――分散相的'611]體積分數(shù)若已知d和①r,可求出T,如果將脆韌轉(zhuǎn)變的臨界粒徑dc帶入上式Tcd』11]Tc僅是聚合物本身的參數(shù)，對一個給定的基體都有一臨界值Tco尼龍Tc=0.304卩mSANTc=0.064卩m具體分析分散相狀況對改性效果的影響：從銀紋-剪切帶理論分析分散相粒徑大小和分布：首先，要求分散相橡膠顆粒有足夠的數(shù)量，以誘發(fā)大量的銀紋和剪切帶。因為橡膠含量/,剛性/為了材料了的綜合力學(xué)性能，橡膠用量就有要求不能太多，在橡膠用量一定的情況下橡膠顆粒粒徑不能太大，以維持體系中橡膠顆粒的一定數(shù)量。其次，從誘發(fā)銀紋和剪切帶考慮較小的顆粒有利于誘發(fā)剪切帶，較大的顆粒有利于誘發(fā)銀紋，第三從終止銀紋的角度考慮：對于脆性基體，橡膠顆粒有終止銀紋的作用，要求粒徑與銀紋的尺寸相當(dāng)。太小會被銀紋淹沒”起不到終止銀紋的作用。對于韌性基體，可靠剪切帶終止銀紋。此時橡膠顆粒就可以小一些。對于粒徑分布一般情況：窄分布好。特殊情況：基體的增韌要兼顧引發(fā)銀紋并引發(fā)剪切帶，分布寬一些好。8?非彈性體增韌機理，彈性體增韌與剛性粒子增韌的異同？剛性有機粒子的增韌機理在拉伸過程中，基體與分散相由于模量及泊松比的差別在剛性粒子的赤道面上產(chǎn)生靜壓強。在這種靜壓強的作用下，分散相粒子屈服，而產(chǎn)生冷拉，發(fā)生了大的塑性形變，吸收能量使材料的韌性大大提高。彈性體非彈性體彈性體非彈性體增韌劑橡膠或熱塑彈性體脆性塑料增韌對象脆性及韌性塑料有韌性的塑料噌韌機理銀紋-剪切帶等，能量消耗在基體上冷拉，能量消耗在增韌劑上增韌劑用量用量/抗沖/用量有一疋范圍耳性抗沖/剛性/抗沖/剛性保持加工流動性/保持或提咼對相容性的要求良好要求更咼9?共混過程物料所受的主要作用：剪切對流擴散剪切作用：在剪切力的作用下，分散相產(chǎn)生變形，以至破裂，分散相粒子的粒徑變小，分布也發(fā)生變化。是產(chǎn)生分散混合的條件。對流作用：物料通過對流而增加分布的隨機性，簡單混合主要依靠這種對流作用擴散作用：發(fā)生在兩相界面上，產(chǎn)生相互擴散的過渡層。10?平衡粒徑及與之相關(guān)的軟包硬規(guī)律、等粘點、 等粘溫度概念。，Tokita根據(jù)分散過程與聚集過—有效碰撞幾率；(7 兩相間式中，Tokita根據(jù)分散過程與聚集過—有效碰撞幾率；(7 兩相間式中R*分散相平衡粒徑；P的界面張力；-共混物的熔體粘度;、F4一剪?D分散相的分散體積；n—切速率；EDk――分散相物料的宏觀破碎能。我們在共混中所做的工作，就是要降低 R*從公式看，有四個手段 EDkR RR R軟包硬規(guī)律：在共混過程中，熔體粘度較低的一相傾向于成為連續(xù)相，而熔體粘度較咼的一相傾向于成為分散相。這一規(guī)律形象地稱為“軟包硬”規(guī)律。等粘點：兩相粘度相等的一點，叫做等粘點?！罢扯认嘟瓌t”：兩相粘度接近于相等的情況下，最有利于獲得良好的分散效果。等粘溫度：T*為等粘溫度，即達到兩相粘度相等的混合溫度。11?橡塑共混體系的共混溫度控制對共混物性能的影響。圖 11?橡塑共混體系的共混溫度控制對共混物性能的影響。圖 2-24R對溫度不敏感，曲線平緩P對溫度變化敏感，曲線較陡兩曲線出現(xiàn)交匯點一一等粘點等粘點對應(yīng)的溫度一一等粘溫度T*T混>T*,橡膠相粘度高一一分散相塑料相粘度低一一連續(xù)相共混物呈現(xiàn)為橡膠增韌的塑料所以在T*附近，微小的溫度波動,T混<T*,塑料相粘度高一一分散相橡膠相粘度低一一連續(xù)相共混物呈現(xiàn)為塑料增強的橡膠會使共混物性能發(fā)生大的變化NR/PE性能對比:NR/PE性能對比:性能步共混兩階共混拉伸強度/MPa21.933.0807872500%定伸強度/MPa5.16.5永久變形/%3836等粘點的作用：兩相粘度接近于相等的情況下，可以獲得較小的分散相粒徑，最有利于獲得良好的分散效果。12?什么是“兩階”共混，實現(xiàn)“兩階”共混的關(guān)鍵是什么？與一步共混法相比，有什么特點？試舉例說明。什么是“兩階”共混？兩階共混的方法是將兩種共混組分中用量較多的組分中的一部分， 與另一部分的全部先進行第一階段的混合。在第一階共混中，要盡可能使n1-n2,兩組分用量大致相等，在這樣的條件下制備出具有“海-海結(jié)構(gòu)”的兩相連續(xù)中間產(chǎn)物。在兩階共混的第二階段，將組分含量較多的物料的剩余部分，加入到“海-海結(jié)構(gòu)”的中間產(chǎn)物中，將“海-海結(jié)構(gòu)”分散，可制得具有較小分散粒徑，且分散相粒徑分布較為均勻的““海-島結(jié)構(gòu)”兩相體系。實現(xiàn)“兩階”共混的關(guān)鍵是盡可能使n1-n2,兩組分用量大致相等，制備具有“海-海結(jié)構(gòu)”的兩相連續(xù)中間產(chǎn)物，這是兩階共混分散歷程不同于一般的“母粒共混”的特征所在。與一步共混法相比，具有應(yīng)力傳遞效力高，能量消耗少，分散效果好，有利于共混產(chǎn)品性能的提高的特點。實例：橡膠/PE=90/10先用少量橡膠與10份PE摻和一海海結(jié)構(gòu)，然后再加剩余的橡膠與海海結(jié)構(gòu)共混，得力學(xué)性能明顯提高。到海海結(jié)構(gòu)最終產(chǎn)品。用兩階共混法制備的共混體系與一步共混法相比，力學(xué)性能明顯提高。13.PVC可用哪幾種增韌方法進行增韌改性。常用于 PVC增韌的改性劑有哪些？其共混特征？PVC可分別用添加彈性體NBRCRCPEEVAE-VA-COACRABSMBS與其共混的增韌方法進行增韌改性，PVC還可以添加無機剛性粒子和先用彈性體預(yù)增韌再用有機剛性粒子增韌。常用于PVC增韌的改性劑有NBRCRCPEEVAE-VA-COACRABSMBSPVC/EVA共混體系：硬制品沖擊強度明顯改善；軟制品相當(dāng)于加入一定份數(shù)增塑劑，有三大優(yōu)點：①低溫特性好，Tb低②增塑效率穩(wěn)定：不揮發(fā)、不遷移，長效增塑作用③手感好PVC/E-VA-CO共混體系：結(jié)構(gòu)中引入了酮羰基，使極性提高，促進了與PVC的相容。PVC/CPE共混體系：①CPE熱穩(wěn)定性優(yōu)于PVC，具有潤滑作用，加工性能好，熔體粘度低，可做注射制品②增塑及增韌雙重作用③耐侯性好④阻燃性好⑤增容劑，組成多元共混體系，如PVC/PE/CPEPVC/NBR共混體系：優(yōu)異的韌性、彈性、耐油性及加工成型性一極重要的共混物品種PVC/ABS共混體系：賦予PVC工程塑料的性能PVC/MBS共混體系:MBS增韌+透明一PVC透明抗沖改性劑PVC/ACR共混體系：ACR加工流動+抗沖tPVC加工流動（或抗沖）改性劑PVC/TPU共混體系：TPU對PVC有良好的增塑作用。14．聚烯烴共混抗沖體系？聚烯烴共混抗沖體系可用于PS/聚烯烴共混體系中，PS與聚烯烴共混之后，有助于提高PS的沖擊性能。PS與聚烯烴相容性差，需要采取措施提高PS與聚烯烴的相容性。15．什么是超韌尼龍？DuPont公司以馬來酸酐改性的聚烯烴彈性體對PA-66進行改性，制得的超韌尼龍的沖擊強度可達PA-66的17倍，同時還保留了PA的耐磨性、抗撓曲性和耐化學(xué)藥品性。16．LCP在聚合物共混中的優(yōu)勢及應(yīng)用。LCP共混體系優(yōu)勢突出的力學(xué)性能；2.優(yōu)異的耐熱性；3.極小的線膨脹系數(shù)，良好的尺寸穩(wěn)定性；4.極低的熔體粘度，成型加工性能好；5.顯著的阻燃性；6.摩擦系數(shù)??；7.抗老化、耐輻射、對微波透明；8.優(yōu)良的電性能；9.極好的耐化學(xué)腐蝕性LCP共混體系應(yīng)用：1?提高機械強度和模量：50%PHB/PET與PET，彎曲模量是純PET的4倍。30%PHB/PET與PC，提高基體強度和模量2倍。Vectra950A與PEEK共混TLCP>50%//沖擊強度，〉90%1032J/m比純TLCP還高2倍。當(dāng)TLCP70?80%，抗張175MPa,比純PEEK高1倍。2?改善耐磨性：TLCP代替GF制成耐磨材料，自潤滑，避免了GF對螺桿的磨損。改善加工性能及改變加工方法：\耳熔\加工壓力\加工時間\能耗/效率成核劑使PET、PBT結(jié)晶速度加快TLCP與PTFE共混，使只能用燒結(jié)方法加工的PTFE可用注射成型加工，擴大了PTFE的應(yīng)用領(lǐng)域。低線膨脹系數(shù)：高精密儀器部件其它耐熱阻燃光顯示二、填充與纖維增強1．常見的無機填料及特性（云母、碳酸鈣、氫氧化鎂、白炭黑等）碳酸鈣（CaCO3）：①價格低廉②無毒、無刺激性、無味③色澤好、白，對其它顏色的干擾小，易著色④硬度低，對加工設(shè)備的磨損低⑤化學(xué)穩(wěn)定，屬惰性填料，熱分解溫度為800C以上⑥易干燥，水分易除去，無結(jié)晶水滑石與滑石粉（Mg3（Si4O10）（OH）2）:①增強性填料，提高材料的剛度和高溫下抗蠕變的性能；②顯著提高耐熱性；③特有的薄膜光學(xué)性能，具有一定的散光、阻隔紅外線功能，價格低廉高嶺土（AI2O3-2SiO22H2O）:①在不顯著降低延伸率和沖擊強度的情況下，可提高玻璃化溫度較低的熱塑性塑料的拉伸強度和模量；②提高絕緣強度；③對紅外線的阻隔作用顯著，可用于軍事目的和農(nóng)膜;④PP的成核劑，晶粒微細，提高剛度和強度。云母與云母粉（主要成分硅酸鉀鋁）：①提高剛性和耐熱性；②對7?25卩m波長的紅外線阻隔作用最好，用于農(nóng)膜。硅灰石與硅灰石粉（B型硅酸鈣）：①提高拉伸強度和撓曲強度。②利用其長徑比大的優(yōu)勢，代替玻璃纖維，價格相差十倍。③降低材料的吸水性，可改進尼龍制品在潮濕環(huán)境下因吸水而導(dǎo)致的強度和模量下降。2?填充改性的目的：三條。并會舉例說明。降低成本②補強改善加工性能③賦予材料特殊使用性能（阻燃、抗靜電等） 。舉例：通過在工程塑料中加入價格便宜的填料如碳酸鈣（CaC03）增加材料的量，在不降低或降低的程度不影響使用，使價格昂貴的工程塑料通用化；通過加入改善流動性能的填料如玻璃微珠降低共混體系的粘度有助于填充體系的加工；通過加入具有特殊性能的填料如氫氧化鋁具有熱分解時生成水并吸收大量的熱的性能，對塑料進行阻燃改性，賦予材料特殊性能。常見的增強纖維（GF、CF、芳綸）玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、尼龍、聚酯纖維以及硼纖維偶聯(lián)劑：“架橋作用”，偶聯(lián)劑定義（無機與有機的聯(lián)接）、種類（三種）“架橋作用”：偶聯(lián)劑的兩類基團分別通過化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用一端與填料表面結(jié)合，另一端與高分子樹脂纏結(jié)或反應(yīng)，使得表面性質(zhì)懸殊的無機填料與聚合物兩相較好地相容。偶聯(lián)劑定義（無機與有機的聯(lián)接）：偶聯(lián)劑是一種同時具有與無機物和有機物反應(yīng)的兩種性質(zhì)不同的官能團的低分子化合物。結(jié)構(gòu)式：（R0）x-M-Ay其中R0易進行水解或交換反應(yīng)的短鏈烷氧基；M中心原子Si,Ti,AI,P等；A與中心原子結(jié)合穩(wěn)定的較長鏈親有機基團。種類（三種）：硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)：R-Si-X3（二氧化硅，云母，三水合氧化鋁，硅灰石，玻璃纖維，高嶺土，對碳酸鹽、硫酸鹽處理效果不佳）鈦酸酯偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)：親無機端中心原子親有機端（R0）4 —n—Ti—（0—X—R'—Y）n鋁酸酯偶聯(lián)劑 壯（RcMMcmFh無機剛性粒子的增韌改性需滿足什么條件？機理及應(yīng)用實例？無機剛性粒子增韌要滿足的條件：1?基體：準(zhǔn)韌性偏脆材料：PPPEPA過渡性基體：PVC要求材料具有一定的韌性和一定的強韌比；脆性材料：PSSAN增韌難度大準(zhǔn)韌性材料中韌性偏大的材料： PETPC韌性再提高困難無機剛性粒子：粒徑適當(dāng)：納米級〉微米級小粒子與大粒子相比，物理及化學(xué)結(jié)合的可能性大分散好：分散技術(shù)是關(guān)鍵粒子間距離基體厚度適宜，F(xiàn)iller太多，T過薄Filler太少，T過厚3?界面界面作用適宜，有一定厚度的柔軟層，以消耗能量，傳遞外力----增韌增強太弱：相容性差，分散差，傳遞能量不利 在界面處破壞太強：空洞化過程受阻增韌機理：隨粒子細微化，比表面增加，與基體界面增加，受到外力作用時，微小剛性粒子引發(fā)大量銀紋，同時粒子之間的基體發(fā)生塑性形變，吸收沖擊能，達到增韌效果。應(yīng)用實例： 表1 表2

PVC:CaCO3：SANPA:高嶺土100:080:20提高幅度％100:0:0100:3:0100:6:0100:3:4100:6:4拉伸強度MPa66.589.3+35拉伸強度MPa52.451.248.447.048.0彈性模量 GPa0.81.3+63斷裂伸長率%338200-41斷裂伸長率%94152159160120沖擊強度 J/m29.452.7+79沖擊強度KJ/m7.211.313.514.220表2拉伸強度、彈性模量、沖擊強度同時上升，只是伸長率有所下降。體現(xiàn)了剛性粒子增韌的優(yōu)越性。6?什么是納米材料？你認為納米材料在咼聚物的應(yīng)用中應(yīng)注意解決哪些問題。納米材料是指在中至少有一維處于納米尺度范圍 （1-10Onm）或由它們作為構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個緊密排列在一起的尺度。在高聚物的應(yīng)用中應(yīng)注意解決：相容技術(shù)，分散技術(shù)。三'化學(xué)改性?什么是化學(xué)改性？按聚合度和官能團的變化如何劃分？定義：化學(xué)改性就是在大分子組成中引入少量別種性質(zhì)的片段以定向改變聚合物的性質(zhì)。注意：在改性過程中必須保留被改性聚合物的特性。按聚合度和官能團的變化1?聚合度基本不變，只在聚合物的側(cè)基或端基上引入或改變官能團，從而賦予聚合物以新的功能。又成為聚合物的相似轉(zhuǎn)變。特點：聚合度不變適用于：天然高分子的化學(xué)改性：改性纖維素、改性淀粉天然橡膠的氯化和氫氯化合成高分子的化學(xué)改性：氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、感光樹脂、高分子阻燃劑功能高分子的制備：離子交換樹脂、高分子催化劑、高分子試劑、醫(yī)用高分子、高分子助劑。2?聚合度變大的化學(xué)改性：特點：由于聚合度的增加，性能發(fā)生變化。交聯(lián)：通過聚合物分子鏈之間化學(xué)反應(yīng)是指形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。橡膠的硫化、 PE的交聯(lián)接枝：在主鏈上接枝上結(jié)構(gòu)、組織完全不同的枝鏈嵌段：主鏈至少是有兩種單體構(gòu)成得很長的鏈段擴鏈：將相對分子質(zhì)量不高的聚合物，通過化學(xué)方法是多個大分子連結(jié)在一起，從而增加相對分子質(zhì)量。聚合度變小的化學(xué)改性：降解是聚合物降低的化學(xué)反應(yīng)的總稱。包括：解聚、無規(guī)斷鏈、側(cè)基和低分子脫除等反應(yīng)。光降解：合成時引入光敏基團、加工時加入光敏劑生物降解：全生物降解、部分生物降解光、生物降解：部分生物降解+光敏劑?接枝共聚物的制備方法？見書P90鏈轉(zhuǎn)移接枝：引發(fā)劑產(chǎn)生自由基使其與主鏈上的氫發(fā)生提取反應(yīng)產(chǎn)生接枝點?；瘜W(xué)接枝：用化學(xué)方法首先在聚合物的主干上導(dǎo)入易分解的活性基團， 然后分解成自由基與單體進行接枝共聚。輻射接枝：直接輻射法：將聚合物與單體在聚合前混合在一起，共同進行輻射。預(yù)輻射法：先輻照聚合物，使之產(chǎn)生捕集型自由基，在用乙烯型單體與之接枝。3?接枝共聚物在聚合物抗沖改性中的應(yīng)用（成功范例 HIPS、ABS），什么是包藏結(jié)構(gòu)，具有包藏結(jié)構(gòu)的體系有什么特點？HIPS與ABS是接枝共聚改性的卓越范例。St與PB發(fā)生接枝共聚反應(yīng)一HIPS與共混法相比的優(yōu)點：①兩組分混合的更加完全②界面結(jié)合更好顯著提高了橡膠組分對基材的增韌能力。ABS的主要成分：以B為主鏈，St、AN為支鏈的接枝共聚物；SAN無規(guī)共聚物；未接枝的PB包藏結(jié)構(gòu)：連續(xù)相是塑料，分散相是橡膠一塑料增韌； 分散相中又包含著塑料一橡膠補強總的結(jié)果：體系中分散相數(shù)量不少，保證誘發(fā)銀紋、剪切帶、吸收能量、終止銀紋；但總橡膠含量不多，保證體系的剛性。得到了韌性好剛性也好的材料。4?嵌段共聚物的種類及制備方法（舉例線型及星型 SBS的制備）常見類型：Am-Bn二嵌段 ①加戰(zhàn)羅合法Am-Bn-AmorAm-Bn-Cl三嵌段-（Am-Bn-）-n多嵌段舉例：Am-Bn二嵌段 ①加戰(zhàn)羅合法Am-Bn-AmorAm-Bn-Cl三嵌段-（Am-Bn-）-n多嵌段舉例：SBS合成方法逐步聚合法：單官能團引發(fā)劑引發(fā)雙官能團引發(fā)劑引發(fā)偶聯(lián)法：P1025?嵌段共聚物的主要應(yīng)用，熱塑性彈性體的特點？主要應(yīng)用（嵌段改性得到的新材料）：熱塑彈性體：高韌性、抗撓曲、中等耐熱、耐化學(xué)性，②騙聚法帶有話性晞墓的離舍卿A單悴YY*X—CZI—*口帶有tr網(wǎng)團的葉令樹A 帶有官能團的肇合物B或屮￥*X—d]—X —卜模塑制品、增韌、增容；結(jié)晶微區(qū)與無定形微區(qū)相互貫?zāi)z乳IPN（LIPN）；互穿網(wǎng)絡(luò)彈性體（IEN）;AB—交聯(lián)聚合物（ABCP）熱塑性IPN7.簡述IPN的制備方法（同步法、分步法、乳液法）同步法：P109單體I、U及所需助劑，先制成混合溶液，控制反應(yīng)條件，段生成PolymerH網(wǎng)。分步法：P109①②③④使第一階段生成PolymerI網(wǎng)，第二階單體I聚合生成具有一定交聯(lián)度的PolymerI;PolymerI置于單體U、交聯(lián)劑、引發(fā)劑的混合溶劑中，使它們均勻地滲透到適當(dāng)條件下，單體U聚合交聯(lián)，形成網(wǎng)絡(luò) PolymerH；PolymerI與PolymerH無化學(xué)鍵聯(lián)接，兩個網(wǎng)絡(luò)相互貫穿，永久纏結(jié)。PolymerI中;增韌熱塑性樹脂：制成高V%硬段、低V%軟段一改善硬脆塑料沖擊強度PS/PB=75/25B比共混物：韌性、相似Domain小，透明性好表面活性劑：①聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-非離子表面活性劑：乳化水、非水體表面潤濕硅氧烷-環(huán)氧烷烴一一PU發(fā)泡的泡沫穩(wěn)定劑其他:分離膜：氣、液分離；脫鹽、過濾醫(yī)用：抗凝血“Biomer”聚醚型聚氨酯利用微相分離結(jié)構(gòu)的親疏水性一抗凝血人工皮膚、血管、骨、臟器熱塑性彈性體的特點：不需硫化可以重復(fù)加工利用類似熱塑性塑料的加工方法，加工性能好，不需任何固化就能產(chǎn)生高強度和高回彈性，使用性能優(yōu)異。6?IPN定義及分類方法？IPN定義：由兩種以上聚合物，通過物理和化學(xué)的交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)鏈段間相互貫穿纏結(jié)，形成具有不同相容性的微區(qū)結(jié)構(gòu)的多相體系叫做互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)分類方法：按形態(tài)學(xué)劃分： 按制備方法劃分：理想ipn-----分子水平上的均勻貫穿 分步IPN；部分IPN----組分之間部分混溶，Tg區(qū)寬相分離IPN----組分之同步IPN（SIN）；間完全不相互混溶乳液法P110單體I—乳液聚合成PolymerI種子乳膠粒+單體U、交聯(lián)劑、引發(fā)劑一單體U聚合交聯(lián)一芯殼結(jié)構(gòu)LIPN芯殼結(jié)構(gòu)-兩層、三層、多層（如圖）各層都交聯(lián)有些不交聯(lián)都不交聯(lián)交聯(lián)只局限在膠粒范圍8.IPN的主要應(yīng)用，試舉例說明。（如塑料橡膠改性方面的應(yīng)用）1?橡膠與塑料改性橡膠增強、塑料增韌一兩種途徑一調(diào)節(jié)IPN組分或合成IPN改性劑一改性目的合成法橡膠組分為主一增強橡膠塑料組分為主一增韌塑料制備改性劑實例：PolymerIPU>50%；PolymerU乙烯基聚合物不飽和聚酯MWv2500乙烯基單體聚合導(dǎo)致相分離，調(diào)節(jié)聚合速率，控制 domain<2卩m,PU—連續(xù)相；乙烯基為分散相的塑料增強橡膠耐沖擊性能的塑料增強橡膠耐沖擊性能材料樣品厚度S%沖擊強度PS0.1661000?34HIPS0.2521.29R-IPN0.14768.84.90R-IPN0.17785.65?06ACR系改性劑：ACR系改性劑：PVCPCPMMAPBA作為種子膠乳網(wǎng)絡(luò)1交聯(lián)PS第二層網(wǎng)絡(luò)2PMMA第三層MBS透明抗沖改性劑一MBS：PVC的抗沖透明改性劑的改性劑以三甘醇二甲基丙烯酸酯交聯(lián)的SBR制成種子膠乳St-MMA共聚物為第二層最外層-交聯(lián)的PMMA2?反應(yīng)注射成型例：PU與PMMA等生成以PU為基的IPN,經(jīng)RIM，力學(xué)性能/同時克服了用其它物料進行RIM的不足：增強劑導(dǎo)致的體系粘度增加及設(shè)備磨損。3?離子交換樹脂及壓滲膜雜化樹脂：PolymerI-高度交聯(lián)一力學(xué)強度；PolymerU-輕度交聯(lián)一離子交換能力壓滲膜：海水淡化新技術(shù),壓力作用下，鹽優(yōu)先通過膜面而被脫除交聯(lián)PS網(wǎng)絡(luò)1交聯(lián)聚乙烯吡啶網(wǎng)絡(luò)2一分步IPN、磺化、季胺化一兩相連續(xù)壓滲膜。4.減震阻尼吸收振動能變?yōu)闊崮?，使振動受到阻尼，一般均聚?Tg范圍2030C。Tg區(qū)內(nèi)，阻尼性能/；Tg區(qū)外，阻尼性能/IPN玻璃化轉(zhuǎn)變范圍加寬，隨兩組分混溶性增加，兩個 Tg靠近一寬廣的Tg區(qū)。IPNPEA/PMMATg范圍達100C，良好的減震阻尼性能。梯度IPN:交聯(lián)的PolymerI薄板貼于基質(zhì)上一層用單體U平衡溶脹，并迅速聚合一漸變 IPN阻尼層或隔音層，性能優(yōu)異。5.皮革改性天然皮革是以骨原膠為基的交聯(lián)聚合物（平滑度較差、易腐蝕、滲水、磨損） +聚合物單體（ACRSt乙烯基）-IPN6粘合劑、涂料及其它水溶性樹脂與熱塑性樹脂乳液聚合一交聯(lián)一IPN涂料氨基樹脂、酚醛樹脂、PU、環(huán)氧樹脂一密封膠、建筑膠。有機硅/有機硅型IPN一PI薄膜與金屬粘合硅樹脂/PAIPN一/凝血性一人工臟器聚硅氧烷/聚甲基丙烯酸羥乙酯IPN—透氧、生理相容一隱形眼鏡

四、聚合物表面改性表面改性方法分類：按是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)按改性過程體系的存在形態(tài):分類：按是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)按改性過程體系的存在形態(tài):表面物理改性：物理反應(yīng)手段是物理方法「表面機械改性表面涂覆改性]表面真空鍍、濺射、噴射 [?表面物理沉積 表面物理改性：物理反應(yīng)手段是物理方法「表面機械改性表面涂覆改性]表面真空鍍、濺射、噴射 [?表面物理沉積 ■ 火曳騒離俺表面化學(xué)改性：化學(xué)反應(yīng)方法是試劑* 處"II『表面火焰改性表面溶液處理表面放電、射線輻射卡人化表面電鍍、離子鍍 書表面接枝黒&說淀*機徐粗a1-fr.表面滲氮表面化學(xué)氣相沉積按改性過程體系的存在形態(tài)： ！濕式表面改性：，溶液處理、表面接枝、滲氮、、電鍍……卽式表面改性：電暈、火花、射線…… '按表面是否增加化學(xué)物質(zhì)未增加其它物質(zhì)： 機械、放電、濺射、射線輻射增加其它物質(zhì)： 溶液、層化、接枝、滲氮聚合物表面難粘原因及改性方法（四條）難粘原因：表面能低，臨界表面張力31?34XlO-5N/cm, 水接觸角大，印墨、材非極性高分子一印墨、粘合劑吸附在表面結(jié)晶度高。化學(xué)穩(wěn)定性好，溶脹溶解困難，溶劑很難使高分子鏈成鏈或擴散表面存在弱邊界層:雜質(zhì)、助劑、污染等外因表面改性的設(shè)計思路提高材料的表面能；在聚烯烴等難粘高分子材料表面的分子鏈上引入極性基團 ；提高制品表面的粗糙度；粘合劑不能充分浸潤基、纏結(jié)消除制品表面的弱邊界層。具體實施方法：化學(xué)試劑處理法PO采用K2Cr2O7膿H2S0半表面強烈氧化形成樹根狀空穴，引入-OH-C=O-COOH對于LDPE988。\30°?60。對于HDPE965°\15°?30。對于PTFE:Na-NH3/THFNa-萘/THF除去C-F中的F,留下0.05?1卩m的炭化層，粗糙疏松9109。?93°表面張力18/50mN/m 污染問題氣體熱氧化法PO經(jīng)空氣、O2O3氧化后，引入了-OH-C=O-COOH>/印染性、粘結(jié)性、要求：設(shè)備與材料形狀匹配，使用受到限制\52\52° ?16涂飾性火焰處理法機理：a驅(qū)趕低分子物，清潔表面，清除弱邊界層b高溫火焰下，引入-C=O-COOH山表面張力應(yīng)用：大而厚制品的表面處理，T高達2800E電暈處理電暈處理，也稱火花處理，是將2—100kV,2—10kHz的高頻高壓施加于放電電極上，以產(chǎn)生大量的等離子氣體及臭氧，與聚烯烴表面分子直接或間接作用，使其表面分子鏈上產(chǎn)生碳基和含氮基團等極性基團，表面張力明顯提高，加之糙化其表面，從而改善表面的粘附性， 達到表面預(yù)處理的目的。優(yōu)點：處理時間短、速度快、操作簡單、控制容易等優(yōu)點， 因此被廣泛應(yīng)用于聚烯烴薄膜印刷，復(fù)合和粘接前的表面預(yù)處理。缺點：電暈預(yù)處理后的效果不穩(wěn)定，因此處理后最好立即印刷、復(fù)合、粘結(jié)。影響電暈處理效果的因素：有處理電壓、頻率，電極間距及溫度，印刷性和粘結(jié)力 隨時間的增加而提高，隨溫度升高而提高，實際操作中，通過采取降低牽引速率，趁熱處理等方法，以改低溫等離子體I表面親、疏水性改變NH402CON2HP—COOH—CC一，一NH2一OH/表面親水性，處理時間越長，與水接觸角越低含氟單體如CF4CH2FAC-F， /憎水性U增加粘結(jié)性等離子體：引入極性基團，活性點f與粘合材料、粘合劑面一化學(xué)鍵或范德華力一改產(chǎn)粘結(jié)性優(yōu)點：不受材料質(zhì)地的限制，不破壞材料本體力學(xué)性能，遠遠優(yōu)于一般的化學(xué)處理方法。應(yīng)用：等離子體處理能顯著改善高分子膜之間的粘接性和纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能。力化學(xué)處理力化學(xué)反應(yīng)分為兩類：I鍵斷裂（游離基）力降解、力交聯(lián)、力接枝共聚、力嵌段共聚（改變了化學(xué)結(jié)構(gòu)）U應(yīng)力活化聚合對表面進行研磨，補帶是最常見最典型的力化學(xué)改性方法：內(nèi)胎銼，自由基，粗糙+粘合劑f共價鍵（牢固的界面結(jié)合）其它方法涂覆法：CPP涂于PP表面，1?50卩m；與印刷紙、薄膜熱壓層合f合成紙PO表面改性劑f最新研究方向； 混煉時，成型加工前混入改性劑雙親基團：親油墨、涂料、粘合劑，羧基、羰基、胺基等f向表面遷移；親PO長鏈烷烴、聚氯乙烯基，親和力適中f錨在樹脂中a由基體向表面遷移b與基體粘結(jié)良好分子設(shè)計必須考慮兩方面?等離子體聚合物表面改性的應(yīng)用等離子體定義等離子體（Plasma）是正負帶電粒子密度相等的導(dǎo)電氣體。是由電子、 離子、原子、分子或自由基以及光子等粒子組成的集合體。它與固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的物質(zhì)存在形式屬于同一層次的物質(zhì)存在形式，又稱為物質(zhì)的第四態(tài)。根據(jù)等離子體中粒子的溫度，等離子體可分為熱平衡等離子體及非平衡態(tài)等離子體。熱等離子體：（熱平衡等離子體）理性情況下，熱平衡等離子體中離子溫度與電子溫度相等，可高達T=1（IK以上，反應(yīng)劇烈生成耐高溫?zé)o機物質(zhì)。冷等離子體：（非平衡態(tài)等離子體）熱平衡等離子體中重粒子溫度遠遠低于電子溫度，電子溫度可高達T=1bK以上，而離子、原子之類的“重粒子”溫度卻可低至 300?500K,能夠生成穩(wěn)定的聚合物f改善親、疏水性應(yīng)用領(lǐng)域-改善粘接性 舉例說明P116［醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用①表面親、疏水性改變NH4、02、CO、N2、H2——COOH,—CO一，一NH2，—OH,/表面親水性，處理時間越長,與水接觸角越低含氟單體如CF4、CH2F2—C-F, /憎水性實例：PTFETFE-E共聚體聚偏氟乙烯—PTFETFE-E共聚體聚偏氟乙烯—PE—1天3大1天3大1天3大1天3大未處理12612680801021028989:He110111746880804156N21051957276828249651O2100100727077804058增加親水性②增加粘結(jié)性9°~丫dyncm-1處理前處理后處理前處理后PE89109P18.620.8:PP10912619?622.8PS8711219?421.4:聚甲基異丁烯酯9010818?321.6增加疏水性等離子體：引入極性基團，活性點—與粘合材料、粘合劑面一化學(xué)鍵或范德華力一改產(chǎn)粘結(jié)性優(yōu)點：不受材料質(zhì)地的限制，不破壞材料本體力學(xué)性能，遠遠優(yōu)于一般的化學(xué)處理方法。應(yīng)用：等離子體處理能顯著改善高分子膜之間的粘接性和纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能。實例：⑴用等離子體處理UHMWPE纖維，其與環(huán)氧樹脂粘接強度可提高4倍以上。⑵Hild用Ar、N2、H2O等離子體處理PE纖維，發(fā)現(xiàn)增加了與PMMA的粘接。提高了其韌度指數(shù)(ToughnessIndex及斷裂強度。⑶等也發(fā)現(xiàn)等離子體處理高強PE纖維提高了纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的屈服強度。(4)NH3、O2、H2O—Kevlar-49，改善與環(huán)氧樹脂的粘接性，纖維/環(huán)氧界面剪切應(yīng)力/43%83%。改善印染性能作用：⑴增強被處理材料表面粗糙度，破壞其非晶區(qū)甚至晶區(qū)， 使處理材料表面結(jié)構(gòu)松散，微隙增大，增加對印染/油墨分子的可及區(qū)；⑵表面引入的極性基團，使處理表面易于以范德華力、氫鍵或化學(xué)鍵吸附染料油墨分子，從而改善材料的印染性能。實例：PET—/對分散染料的吸附、色牢度。亞麻類織物織物印染性，力學(xué)性能不受損。羊毛織物—/勻染性。PA用NH3—/色牢度/上色率。在微電子工業(yè)中的應(yīng)用硅片表面高分子覆層的刻蝕、去除； O2、Ar、碳氟混合氣體一聚酰亞胺覆層。在氧化刻蝕硅片后，用O2等離子體去除硅片表面氟代烴咼聚物，發(fā)現(xiàn)咼聚物完全去除，而硅片末受損失。

⑤在生物醫(yī)用材料上的應(yīng)用抗凝血對表面的要求高度光滑的表面帶有形成負電荷的陰離子基的表面超薄絲絨化表面肝素化及