发布时间 : 星期日 文章高分子物理复习总结更新完毕开始阅读c8023e48804d2b160b4ec047
（1）塑料为连续相(即基体)、橡胶为分散相的共混物，如三元乙丙橡胶(EPDM)改性聚而烯(PP)．以橡胶为分散用的主要目的是增韧，以克服基体塑料的脆性。
（2）橡胶为连续相、塑料为分散相的共混体系，例如少量聚苯乙烯和丁苯橡胶共混，其目的主要是提高橡胶的强度。
（3）两种塑料共混体系，例如聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)形成相容的均相体系，其熔体流动温度和粘度下降很多，大大改善了PPO的加工性能。
（4）两种橡胶的共混体系，主要目的是降低成本、改善加工流动性以及改善产品的其他性能。例如，将丁苯橡胶与顺丁橡胶共混，可以降低成本、改善加工性能、改善产品的耐磨损和抗挠性。 按照聚合物各组分的凝聚态结构持点，聚合物共混物又可分为：
（1）非晶态／非晶态共混聚合物，如聚已内酯(PCL)与聚氯乙烯混合(—定比例下)；
（2）晶态／非晶态共混聚合物，如全同立构聚苯乙烯／无规立构聚苯乙烯共混物等； （3）晶态／晶态共混聚合物，如PET/PBT共混体系。 2.5.1 相容性
高分子混合物很难达到分子水平的混合，因为根据热力学相容的条件
《 0
其中一般?H>0（吸热）均为不相容的非均相体系；?S很小，很难满足?G<0的条件。所以通常共混高聚物是非均相混合物，微观或亚微观上发生相分离，形成所谓“两相结构”，是动力学稳定，但热力学的准稳定状态。
在物理共混中，加人第三组分增容剂，是改善两组分间相容性的有效途径。
增容剂可以是与A、B两种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物，也以以是与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物。例如，聚乙烯／聚笨乙烯共混体系中，以乙烯和苯乙烯的锻段或接枝共聚物为增容剂。有时采用原位增容的方法，如聚酰胺(PA)与聚烯烃共混，先用聚烯烃与马来酸酐（MAH）作用，再与PA作用达到增容的目的。近些年来，共混高分子又有了新方法。 2.5.2 形态
图2—57高分子“合金”形态学的典型示例为按照紧密堆砌原则得出的二嵌段及三嵌段共聚物的形态示意图。含量少的组分形成分散相，含量多的组分形成连续相。随着分散相含量的逐渐增加，分散相从球状分散变成棒状分散，到两个组分含量相近时，则形成层状结构，这时两个组分在材料中都成连续相。
实际应用：SBS，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)等。 2.5.3 高分子合金的两相结构对其性能的影响
高分子合金的结构对其性能有很大的影响。对于最有实际意义的由一个分散相和一个连续相组成的高分子合金来说，考虑这些共混高聚物的结构与性能的关系时，为了研究方便，通常又可以根据两
相的“软”“硬”情况，将它们分为4类：
（1）分散相软—连续相硬，例如橡胶增韧塑料； （2）分散相硬—连续相软，例如热塑性弹性体SBS；
（3）分散相和连续相均软，例如天然橡胶与合成橡胶的共混物； （4）分散相和连续相均硬，例如聚乙烯改性聚碳酸酯等。
由于各类共混物又有各自的性能特点，情况比较复杂。下面我们主要以第一类共混物为例，作简单的介绍。
（1）光学性能
大多数非均相的共混高聚物都不再有其均聚物的光学透明性。例如：ABS塑料(即丙烯氰—丁二烯—苯乙烯共聚物)中，连续相AS共聚物是一种透明的塑料，分散相丁丙胶也是透明的。但是ABS塑料是乳白色的，这是由于两相的密度和折射率不同，光线在两相界面处发生折射和反射的结果。
（2）热性能
共混体系通常有两个Tg（两种组分的Tg差别较大时，热曲线上可观察到）。体系完全相容时，只能有一个Tg。非晶态高聚物作塑料使用时，其使用温度上限是Tg。对于某些塑料，为了增加韧性，采取增塑的办法，例如聚氯乙烯塑料。然而增塑却使Tg下降，使塑料的使用温度上限降低；甚至当增塑剂稍多时，在室温已失去塑料的刚性只能作软塑料使用。而用橡胶增韧的塑料，例如高抗冲聚苯乙烯，虽然引入了玻璃化温度很低的橡胶组分，但是由于形成两相体系，分散的橡胶相的存在，对于聚苯乙烯连续相的Tg并无多大影响，因而基本保持末增韧前塑料的使用温度上限。橡胶增切塑料的这种大幅度提高韧性而又不降低使用温度的性质，正是它的若干突出的优点之一。
（3）力学性能
橡胶增韧塑料的力学性能的最突出的特点是在大幅度提高了材料的韧性同时，不至于过多地牺牲材料的模量和抗张强度，这是一种十分宝贵的特性，因为它是本来以增塑或无规共聚的方法所无法达到的。
均相高分子合合也有许多优点：（1）不存在多相体系中两相间粘结力差而导致力学性能明显下降等问题；（2）均相体系的某些性能，特别是力学性能，常常随体系的组成而有规律地变化。在某些情况下还会出现所谓“协同效应”。即共混物的某些性能比之两个组成聚合物都好；（3）通过改变两组分的相对组成，可以获得性能不同的系列产品。
聚合物之间相容性的判别方法： （1）观察共混体系的透光率
（2）共混体系的Tg是判断相容性的最通用和最有效的方法
（3）采用光学显微镜或电子显微镜直接观察分散分散相的尺寸及其分布。
近年来，现代分析测试手段的发展，核磁共振(NMR)、荧光光谱、傅立叶变换红外光谱、小角x射线散射(SAXS)和小角中子散射(SANS)等可用来判断相容性。
第3章 高分子溶液
3.1 聚合物的溶解
3.1.1 溶解过程
（1）非晶态聚合物的溶胀和溶解
溶解过程分两步进行。首先，溶剂分子渗入聚合物内部、即溶剂分子和高分子的某些链段混合，使高分子体积膨胀——溶胀
高分子被分散在溶剂中，即整个高分子和溶剂混合——溶解。溶解度与聚合物的分子量有关，分子量大，溶解度小；分子量小，溶解度大。 （2）交联聚合物的溶胀平衡
交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，不能发生溶解。由了交联键的存在，溶胀到一定程度后，达到溶胀平衡。
（3）结晶聚合物的溶解
结晶高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，溶解比较困难。溶解要经过两个过程。一是结晶聚合物的熔融，需要吸热；二是熔融聚合物的溶解。溶解的过程通常需要在极性溶剂中加热促进溶解。对于一些缩聚反应所得的晶态高聚物，一般它们有较强的极性，虽然分子间相互作用力大，但如果选择了合适的溶剂，溶剂化作用也很强烈，所以也可在常温较好溶解。 3.1.2 溶度参数
非极性（或弱极性）高聚物与溶剂混合时，其混合热变化可用Hildebrand公式表示。
内聚能密度：在零压力下单位体积的液体变为气体的汽化能，人们称为内聚能密度。
△E表示组份的摩尔汽化能。
这样，
δ可作为选择溶剂的参考数据，所以称为“溶度参数”。δ1和δ2愈接近，△Hm就越小，这两种液体就越趋于相溶。
（由于 才有可能满足）
表3-1列出一些高聚物的溶度参数。表3-2列出一些常用溶剂的溶度参数。 溶度参数的计算或实验测试方法：
(1) 对于溶剂小分子，通过摩尔气化热△H计算其内聚能密度，可得溶度参数δ。 (2) 混合溶剂的溶度参数 δ混 ＝ δ1θ1 + δ2θ2
（有时混合溶剂对高聚物的溶解能力甚至比单独使用任一溶剂时还要好。有些溶剂单独使用时对某些高聚物是非溶剂，但两种非溶剂混合后可成为高聚物的良溶剂）。
(3) 对于不能气化的高聚物，实验测定高聚物的溶度参数可以采用稀溶液粘度法或交联网溶胀度法。 (4) 高聚物的溶度参数还可通过基团的摩尔吸引常数计算得到。
数的关系为：
溶度参数与摩尔吸引常
表3－3为一些结构基团的摩尔吸引常数F，通过F就能计算出聚合物的溶度参数。 3.1.3溶剂对聚合物溶解能力的判定 溶剂选择三个原则：
(1) “相似相溶”原则，也称“极性相近”原则；就是极性高聚物溶于极性溶剂，非极性高聚物溶于非极性溶剂。
(2) “溶度参数相近”原则；前面已讨论，它是定量性的原则，是选择高聚物的溶剂时主要考虑的原则。
(3)“溶剂化”原则。高分子—溶剂相互作用参数χ小于1/2原则（后面讲到）。
3.2 柔性链高分子溶液的热力学性质
理想溶液：任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。理想溶液中各组分分子间的作用力与纯态时完全相同，溶液中溶质分子与溶剂分子尺寸大小及形态相似，溶解混合后总体积不变，即△Vm=0；溶质分子与溶剂分子之间、溶质及溶剂分子各自之间的相互作用能都相等，所以混合前后无热量变化，即△Hm=0。这种溶液的性质服从理想溶液定律，溶液的蒸汽压可用Raoult