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高分子合金

高分子合金. Polymer Alloy. 祖梅 符春阳. 高分子合金的起源与定义. 起源 ： 早期只有 1% 聚合物新品种有应用价值，收效甚微 利用现有聚合物品种，通过简单工艺流程，高分子∽高分子 高分子合金 : 又称多组分聚合物，是由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系 〔 树脂∽树脂 , 树脂∽少量橡胶 , 树脂∽热塑性弹性体 〕, 在熔融状态下 , 经过共混 , 由于机械剪切力作用 , 使部分高聚物断链 , 再接枝或嵌段 , 亦或基团与链段交换，从而形成聚合物∽聚合物之间的复合新材料. 高分子合金的制备方法.

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Presentation Transcript

  1. 高分子合金 Polymer Alloy 祖梅 符春阳

  2. 高分子合金的起源与定义 起源：早期只有1%聚合物新品种有应用价值，收效甚微 利用现有聚合物品种，通过简单工艺流程，高分子∽高分子 高分子合金:又称多组分聚合物，是由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系〔树脂∽树脂, 树脂∽少量橡胶, 树脂∽热塑性弹性体〕,在熔融状态下,经过共混,由于机械剪切力作用,使部分高聚物断链,再接枝或嵌段,亦或基团与链段交换，从而形成聚合物∽聚合物之间的复合新材料

  3. 高分子合金的制备方法 • (1)物理共混：机械共混和溶液共混。 • (2)化学共混：接枝、嵌段共聚和互穿网络IPN。 PVC+CPE, PP+SBS, PP+EPPM etc. 聚合物共混物 e.g. 嵌段共聚物 SBS, SAN e.g. 接枝共聚物 ABS e.g. IPN – Interpenetrating network 互穿网络

  4. 非均相共混高聚物的织态结构 分子水平上的互混相容——均相体系 • 聚集态结构 二个组分各自成相——非均相体系 • 高分子的相容性 • 体系相容应有：ΔF = ΔH - TΔS ≤ 0 • 高分子/高分子混合过程吸热ΔH＞0 • 混合过程的ΔS ＞0但数值很小 • 通常高分子/高分子混合体系是不相容的

  5. 非均相共混高聚物的织态结构 完全不相容——宏观上相分离 非均相体系 不完全相容——宏观上均相 微观上相分离 具有实用意义 高分子合金材料

  6. 非均相共混高聚物的织态结构 织态结构: 更高層次的一类结构描述不同组分的组成与构成 典型的织态结构模型 组分A增加,组分B减少

  7. 非均相共混高聚物的织态结构 两相织态结构--海岛结构： 绝大多数高分子之间的混合物不能达到分子水平的混合，也就是说不是均相混合物，而是非均相混合物，俗称“两相结构”或“海岛结构” 特点：在宏观上不发生相分离，但微观上观察到相分离结构。 e.p:用5％顺丁橡胶的PS溶液在搅拌下聚 合而成的高抗冲聚苯乙烯HIPS 颗粒状的“岛”是橡胶相，分散在连续的聚苯乙烯塑料相之“海”中。从较大的橡胶颗粒内部，还可能观察到包藏着许多聚苯乙烯。

  8. HIPS的海岛结构

  9. 共混高聚物的四种类型 1 分散相软（橡胶）-连续相硬（塑料） 例如：橡胶增强塑料（ABS、HIPS） 2 分散相硬-连续相软 例如：热塑性弹性体（SBS） 3 分散相软-连续相软 例如：天然橡胶与合成橡胶共混 4 分散相硬-连续相硬 例如：PE改性PC

  10. 共混新材料十年磨一剑 高科技让材料质优价廉成为 可能!您是第一个吃螃蟹的人吗?

  11. 共混高聚物主要应用及性能特点 • 分散相软(橡胶) / 连续相硬(塑料) E.P:橡胶增韧塑料 :高抗冲聚苯乙烯 HIPS(丁二烯改性苯乙烯) 性能特点:大幅度提高韧性的 同时较小影响PS的 Tg较少降低材料的 强度和模量

  12. HIPS的应用

  13. 共混高聚物主要应用及性能特点 • 分散相硬 (塑料) / 连续相软 (橡胶) E.P：热塑弹性体SBS 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 性能特点: 使用时为聚丁二烯的性能 加工时具有塑料的可塑性

  14. SBS出现在？

  15. 共混高聚物主要应用及性能特点 • 分散相软 (橡胶) / 连续相软 (橡胶) E.P：橡胶改性橡胶, 天然橡胶改性合成橡胶 • 性能特点：将天然橡胶与顺丁 橡胶共混可降低成本、改善加 工性能及产品的耐磨性和抗挠性。

  16. 改性橡胶的应用

  17. 共混高聚物主要应用及性能特点 • 分散相硬 (塑料) / 连续相硬 (塑料) E.P：软(硬)塑料改性硬(软)塑料 聚乙烯改性聚碳酸酯 性能特点： 聚碳酸酯中加入少量聚乙烯，既改善其 加工性能，又显著提高其抗冲击强度。

  18. 改性塑料的用途

  19. 结 语 • 高分子合金从最初以增韧为主要目的，到现在涉及到聚合物性能的各个方面，已有半个多世纪的发展历史。目前高分子合金技术的应用范围几乎渗透到所有的材料应用领域。从其发展趋势看，还需进一步探求高效共混手段、开发新相容剂品种。随着高分子合金向高性能、多功能、多元化方向发展，该技术具有良好的应用前景。

  20. Thank you !

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