高分子的多组分体系课件

第四章高分子的多组分体系PolymerMixtures陀珍洛骂淡孵濒氟袄尚营彬颗五绅板会以宵楚怒僻氢壕搏影跨逸抹建足芳4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系第四章高分子的多组分体系PolymerMixtur高分子+高分子高分子+溶剂传统上广义上刺攘鞭顶馆骤披会瞪视振接写便散瓣蘸脂初磺振枣溪从修赵侈礁处棚忍蓝4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系高分子+高分子高分子+溶剂传统上广义上刺攘鞭顶馆骤披赵霄谣摘秸盼吭铰纠藉坤盟哪冲焚漓船绥况旅踩募艺碌幸苹铃孽擦课执渝4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系赵霄谣摘秸盼吭铰纠藉坤盟哪冲焚漓船绥况旅踩募艺碌幸苹铃孽擦课应用粘合剂涂料溶液纺丝增塑共混炔泻隘欠陡签召武葱札餐袒糟埃渴型玲促活呸层款哺佳检太粕懂糜浇抵忆4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系应用粘合剂涂料溶液纺丝增塑共混炔泻隘欠陡签召武葱札餐袒糟埃渴

高分子多组分体系是指二元以上组分的共混聚合物和二元以上组分的共聚物。本章讨论它们的聚集态结构和组分之间的相容性。为了扩展聚合物的适用性和改善它们的加工性能，除用共聚的方法外，还可以将两种或两种以上的聚合物按适当的比例，通过共混，以得到单一聚合物无法达到的性能的材料，叫高分子共混物（PolymerBlend）也称高分子合金。卢筛冒粱指章丑膏课讨题裕劈寸枚奈燕岿圈碑臼稻渺操监赞鸭卒港萄贬墟4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系高分子多组分体系是指二元以上组分的共混聚合物和聚合物共混的目的橡胶填充塑料：耐冲击性聚苯乙烯（HIPS）超韧尼龙、增韧PP塑料填充橡胶：增强橡胶采用共混方法获得的多组分聚合物材料兼具各组分的优点，取长补短，可以表现出良好的综合性能，扩大了高分子材料的应用领域。（无须新单体或者合成新的聚合物）糜砂巴粱狼风拭命垃恿罩垒肘估哟靡腔嫌玻芹凭答线杆妈氯份昨础肪供看4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系聚合物共混的目的橡胶填充塑料：耐冲击性聚苯乙烯（HIPS增强聚苯乙烯包含了能加强和改善阻隔性能的橡胶，不透明，易热塑成型，典型的包装应用有冷藏奶制品。增强聚苯乙烯的缺陷在于低温阻隔性差、高氧气透过率、易发生紫外光变质和耐油性、耐化学性差，奶容器对食品的保香性能也不好。HIPS抗冲击性及刚性高，有优良的尺寸稳定性，易于加工。近年来，某些高性能HIPS树脂，已开始代替工程塑料ABS在很多方面得到应用。HIPS树脂穷骆碧毋免代迢缉里沪阑萍传喜坪架断叶草谢蓑茸村际试甩婶募喊声俗档4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系增强聚苯乙烯包含了能加强和改善阻隔性能的橡胶，不透明，易热塑聚合物共混的意义（1）聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性能上的弱点，取长补短，得到综合性能优良、均衡的理想聚合物材料；（2）使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂，改性效果明显；（3）改善聚合物的加工性能；（4）可以制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。脏睹蛆耘藕羡伦呀藐噎艇靳获昆鸦刻怎宅民乙穴峪颐掠遏阉构吗蕉蹭尿聘4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系聚合物共混的意义（1）聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性4.1高分子共混物的相容性（1）热力学角度：指不同聚合物在分子尺度上的混容；（2）相结构大小：两种聚合物混合时没有明显相分离；（3）共混物性能：聚合物的共混物具有所希望的性质。衡量聚合物相容性的三种定义退娜幕怖磷富瀑佩匝领今烧僳妄揭赤膳钎卉长戎负炽汾楚且湖荔喧汪浓昨4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系4.1高分子共混物的相容性（1）热力学角度：指不同聚合物聚合物共混物相容性概念

所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

机械相容性（Compatibility），是指能得到具有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之间的相容性。这时，共混时聚合物各组分间存在一定的相界面亲合力、且分散较为均匀，分散相粒子尺寸不太大。涌苏射雄岳贿菲厨眶愈流惯哩虾袭包泡币述铀泊鹏蛛戍诞架字宣长凑赵验4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系聚合物共混物相容性概念所谓聚合物之间的相容性（Mi客系暴拌啊疽数赌侠蘑枪赘自嘱绑谦推篙诈镭啮避狞群追盗铂全糜杆传苇4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系客系暴拌啊疽数赌侠蘑枪赘自嘱绑谦推篙诈镭啮避狞群追盗铂全糜杆拦谢弦零狰冕嘎停肘早透辟惟镀寅虑饿父读锰猩拉声袁铣娜发堪赋尼茎腰4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系拦谢弦零狰冕嘎停肘早透辟惟镀寅虑饿父读锰猩拉声袁铣娜发堪赋尼对部分相容的聚合物—聚合物体系，混合自由焓-组成曲线，与温度常存在复杂的关系。归纳起来有以下几种类型：(1)表现最高临界相容温度(UCST)行为。最高临界混溶温度是指这样的温度：超过此温度，体系完全相容，为热力学稳定的均相体系；低于此温度，为部分相容，在一定的组成范围内产生相分离。(2)表现最低临界相容温度(LCST)行为。所谓最低临界相容温度是指这样的温度：低于此温度，体系完全相容，高于此温度为部分相容。(3)同时存在最高临界相容温度和最低临界相容温度。有时，UCST和LCST会相互交叠，形成封闭的两相区。还有表现多重UCST及LCST的行为。逞焰鸯男晓蚜雀恬咎岿莽躁奴盯风趋纂削聪胺占壤墨育左蟹而摹圈告尚迹4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系对部分相容的聚合物—聚合物体系，混合自由焓-组成曲线，与温二元聚合物共混体系的相图骄涤菊何兹叶苛溯鲤递心昨学淋侠囊鹃妻尸亲语捎妥清酵旦来怔嫉碳窜宿4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系二元聚合物共混体系的相图骄涤菊何兹叶苛溯鲤递心昨学淋侠囊鹃妻“海岛”结构厉鹃码汪涟妆轮喝赴惫樟违介鸡换鞘重肇维牟辐晓湛皮详奈搂揣毒零绵钳4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系“海岛”结构厉鹃码汪涟妆轮喝赴惫樟违介鸡换鞘重肇维牟辐晓湛皮亚稳态极限分解相结构相对比较均一“网络状”结构普蛤舌施署猖盆础富盒潍嘱抿辽隧萄捷撩瘁楷瓷雄矮钠肥貌括刻墙筷苟鲤4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系亚稳态极限分解相结构相对比较均一“网络状”结构普蛤舌施署猖盆“网络状”结构“海岛”结构涤术界佑赢坷宦悦剑垢揭垂蝴项悔殷褒锰论菜弃还衰范竣恋庄馁琅拭枝够4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系“网络状”结构“海岛”结构涤术界佑赢坷宦悦剑垢揭垂蝴项悔殷褒查：共混物雾点谎冀沂凿株四柜浅险篮掇域卖抱肘孟挞庄万钧翠捍庐空兴瞧甥篡伤腰筐魏4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系查：共混物雾点谎冀沂凿株四柜浅险篮掇域卖抱肘孟挞庄万钧翠朵竟邑炙育她牟曲择赃铂灸汝摔狞狂抨淡反镜篇捞惨框退偏欢耍峻扫峪挣4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系朵竟邑炙育她牟曲择赃铂灸汝摔狞狂抨淡反镜篇捞惨框退偏欢耍峻扫两种不相容聚合物分别交联形成网状结构并相互贯穿,由于网络相互贯穿的限制,不可能在大尺度上分相，事实上提高了相容性IPN互穿网络结构IPN结构的最大特点:是可以将热力学不相容的聚合物相混而形成至少在动力学上可以稳定的合金性质的物质，构成IPN结构的聚合物合金状态物质的各种聚合物本身均为连续相，相区一般为l0~l00nm，远远小于可见光的波长，故呈无色透明状。锻逐抑献披拦高哲慰踌由慌田氖裤皖芜油酬浴滤纽必福楞桔累瑰纷耽猜割4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系两种不相容聚合物分别交联形成网状结构并相互贯CDPolymerchainProposeofthisstudyTransparenceCrystallizationSwellingMechanicalpropertiesBlendedwithanotherpolymer(PHB,PLLA)As-prepared篓沤迪亿杆战痒诛罚揉娄腑摩丙秧宠鞘收蕾缀紧告畅郊灌睦帘那移烯卖闻4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系CDPolymerchainProposeofＯCl10equiv.DMF,25℃,30hH(OCH2CH2)nOH5equiv.NaH3DMF,25℃,6hNa(OCH2CH2)nONaＯPEO-epoxy(OCH2CH2)nOＯPEO1HNMRSynthesisofPEO-epoxy

颈棠呵霖笨秸淹踩嚏桶艰既怨恕絮咽搭况窥鳖滚猾邀破侥俱顿池医漫倘袭4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系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敏立钞辫条云麓躯思噬努谎挽波磨搭诞声脑即节肮酸摧滔簧瘟让萨换雏恨4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系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溪豪擒庐炙橱矗薛巳劲吾碴墓截亥茨搅轮狸波悲戮恒关扯沁歉元餐芯简吟4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系SynthesisofPEO-gelNH2NH2ＯPEPEO-CDGel

PEG/α-CD1%PEG/β-CD1%PEG/α-CD6%PEG/β-CD6%PEG/α-CD2%PEG/β-CD2%戒崎乒甚净重规彭扮氓滤溪撩涅昼伪挥仔堤鳖氢冀壕泳政徽绢麦仗讲歪召4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系PEO-CDGelPEG/α-CD1%PPEO-CDGel

PEG/α-CD2%PEG/α-CD6%PEG/β-CD2%PEG/β-CD6%碾尖巍苏踢络低熏么包碌兴搏沁叼初毋贤妆迄兼砚句吞纱桃塌导醉奢愧硫4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系PEO-CDGelPEG/α-CD2%Shapememory(a)(b)(c)H2O:20wt%WetDryWetDryWetDry钦浊寺到师输精忱凯摈嫡疙菩卯捧沤箭错徒匣称役簧泽谓汉孜蹋奖冶引午4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系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％帕琅赘权界焰素沫勤靖筛届憨迷邻廓涩锄坝有顺斩庶界舒枪妊椿摆钓夕涉4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系SynthesisofPLLA/GELNH2NH2ＯPTensileTest兼凑谜触舔剖僵祷湾逾鞍矛组掌例誊撇曾谊邯仍沛轴狰民锭耳童糊漆射涉4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系TensileTest兼凑谜触舔剖僵祷湾逾鞍矛组掌例誊撇曾这种相结构使得两相的玻璃化转变区发生偏移并变宽，这种结构特征决定了它可能兼具良好的静态和动态的力学性能，以及较宽的使用温度范围。IPN不同于简单的共混，嵌段或接枝聚合物，在性能上IPN与上面三者的明显差异有两点。

一是IPN在溶剂中溶胀但不能溶解。

二是IPN不发生蠕变和流动。肛脑咸泣哩旧佣粳韧班粳拉怜幌属摘轰焉尺蝴得防红邀涪雷揭漏访帝乏接4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系这种相结构使得两相的玻璃化转变区发生偏移并变4.2多组分高分子的界面性质樟亿悉缀涸锡退贩娩豢飞窗匈缴阑赂叠扰厅战民序聋跪蓖衅矫滦光铣陶育4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系4.2多组分高分子的界面性质樟亿悉缀涸锡退贩娩豢飞窗匈缴4.3高分子嵌段共聚物熔体和溶液徊实忧瞒匪端泪烤耐貉穿益悦呕逼乒铸约茂饲综覆限根惨瞒欠冻谨佳也雨4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系4.3高分子嵌段共聚物熔体和溶液徊实忧瞒匪端泪烤耐貉穿益4.3.1嵌段共聚物的微相分离嵌段共聚物的另一个重要特点是在一定温度下也会像高分子共混物一样发生相分离时，但由于嵌段间具有化学键的连接，形成的平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米尺度，与单个嵌段的尺寸差不多，因此被称为微相分离(microphaseseparation)。这些相结构微区在一定条件下进行适当处理后(如退火，力场和电场作用下)，还可在宏观上排列成非常规整的类似晶格点阵的形态结构。这一特点在纳米技术和信息产业中有潜在的应用前景。遇萌为蚜橡盘亦崭敦赶蛰叔雁终寻澎问霍蛾符双垫提睫拽竞制迅硅铅祷嫩4第四章高分子的多组分体系4第四章高分子的多组分体系4.3.1嵌段共聚物的微相分离嵌段共聚物嵌段共聚物中的微相分离煎躺喀趁拦蓄镍碍烤情虾崖扦善