8 第四章 聚合物共混物的形态结构.ppt

第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 二、影响分散相粒径的因素 三、影响分散相粒子形貌的因素 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 “海--岛”结构两相体系共混物的形态，包括两相之中哪一相为连续相，哪一相为分散相；分散相的粒径及粒径分布；两相之间的界面结合等。 影响共混物形态的因素很多，主要有两相组分的配比、两相组分的黏度以及共混设备及工艺条件(时间、温度、外力)等因素。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 1．共混组分的配比 在“海---岛”结构两相体系共混物中，连续相主要影响共混材料的模量、弹性； 而分散相则主要对冲击性能(在增韧体系中)、光学性能、传热以及抗渗透(在相关体系中)性能产生影响。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 1．共混组分的配比 共混组分之间的配比是影响共混物形态的一个重要因素，也是决定哪一相为连续相，哪一相为分散相的重要因素。 熔融共混制备的PVC／PP共混物中，共混体系的形态随两种组分的体积比变化的示意图。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 1．共混组分的配比 当PVC／PP体积比为80/20时，共混物形态是组分含量较多的PVC为连续相，组分含量较少的PP为分散相的“海-岛”结构两相体系。 在体积比为60／40时，该共混物形态为两相连续的“海-海”结构。 在PVC ／PP体积比为40／60或20／80时，PP变为连续相， PVC为分散相。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 1．共混组分的配比 熔融共混制备的PVC／PP共混物中，共混体系的形态随两种组分的体积比变化的示意图。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 1．共混组分的配比 当丁苯胶／PS体积比为90／10和60／40时，共混物形态都是组分含量较多的丁苯胶为连续相，组分含量较少的PS为分散相的“海-岛结构”两相体系。 在体积比为50／50时，该共混物形态为两相连续的“海-海结构”。 在丁苯胶，PS体积比为40／60时，PS变为连续相，丁苯胶变为分散相的“海-岛结构”两相体系。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 2. 熔体黏度 “软包硬”规律：黏度低的一相（ “软相”）总是倾向于生成连续相，而黏度高的一相（ “硬相”）则总是倾向于生成分散相。 “软包硬”规律并非绝对。 共混物的形态还要受黏度与配比的综合影响。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 3. 黏度与配比的综合影响 共混组分的熔体黏度与配比对于共混物形态具有综合影响。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 3．黏度与配比的综合影响 在A-1区域，A组分含量大于74％，A组分为连续相； 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 3．黏度与配比的综合影响 B-1区，当A组分含量小于26％时，这一组分一般来说是分散相。在组分含量介于26％～74％时，哪一组分为连续相，哪一组分为分散相，将取决于配比与熔体黏度的综合影响。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 3．黏度与配比的综合影响 在A-2区域，当组分A的黏度小于组分B时，尽管B组分的含量接近甚至超过A组分，A组分仍然可以成为连续相。 在B-2区域，亦有类似的情况。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 3. 黏度与配比的综合影响 相转变区(如图阴影部分)。在A组分与B组分熔体黏度接近于相等的区域内，容易得到 “海---海”结构的共混物。 A组分与B组分熔体黏度相等的这一点，称为“等黏点”。 第三节 共混物形态的影响因素 一、影响连续相、分散相形成的因素 二、影响分散相粒径的因素 三、影响分散相粒子形貌的因素 第三节 共混物形态的影响因素 二、影响分散相粒径的因素 1. 黏度比、界面张力、剪切应力的综合影响 根据平衡粒径理论 聚合物的共混过程是一个“分散”与“集聚”的动态过程。 大颗粒→小粒子 大颗粒←小粒子 分散相粒子破碎←强迫进行←外力（剪切应力） 分散相粒子集聚←自发进行←能量最小化 聚合物的共混过程中，分散相粒径自动均化，结果是使分散相粒子达到一个最终的“平衡粒径R*”。 第三节 共混物形态的影响因素 二、影响分散相粒径的因素 1. 黏度比、界面张力、剪切应力的综合影响 根据平衡粒径理论 ↑ →τ↑ →