第4章-高分子的多组分体系

共混聚合物所谓共混聚合物(polymerblend)是通过简单的工艺过程把两种或两种以上的均聚物或共聚物或不同分子量、不同分子量分布的同种聚合物混合而成的聚合物材料，也称聚合物合金。通过共混可以获得原单一组分没有的一些新的综合性能，并且可通过混合组分的调配（调节各组分的相对含量）来获得适应所需性能的材料。共混与共聚的作用相类似，共混是通过物理的方法把不同性能的聚合物混合在一起；而共聚则是通过化学的方法把不同性能的聚合物链段连在一起。第四章高分子的多组分体系通过共混可带来多方面的好处：（1）改善高分子材料的机械性能；（2）提高耐老化性能；（3）改善材料的加工性能；（4）有利于废弃聚合物的再利用。共混与共聚相比，工艺简单，但共混时存在相容性问题，若两种聚合物共混时相容性差，混合程度（相互的分散程度）很差，易出现宏观的相分离，达不到共混的目的，无实用价值。通过加入相容剂（增容剂）来提高聚合物共混的相容性。1高分子混合物的相容性Compatibility两组分相容两组分不相容绝大多数高分子混合物都不能达到分子水平的混合非均相的混合物——“两相结构”或“两相体系”在不完全相容的高分子-高分子混合物中，还存在着混合程度的差别，而这种混合程度与高分子-高分子间的相容性有关。因此，高分子的相容性概念不像低分子的互溶性那么简单，它不只是指相容与不相容，而且还应该注意相容性的好坏对其性能的影响。有些共混高聚物在某一温度范围内能够互溶或部分互溶，象高分子溶液一样，有溶解曲线，称为两相共存线或相平衡线。它具有高温互溶低温分相的高临界共溶温度（UCST）或低温互溶高温分相的低临界共溶温度（LCST）。共混高聚物相分离的热力学解释：假定NA个链段数为xA的高分子A和NB个链段数为xB的高分子B混合，二者的体积分数分别为

和根据Flory晶格模型理论可知非晶高聚物的混合熵和混合焓分别为：混合自由能：非均相共混高聚物的织态结构织态结构：更高层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。

HIPS的海岛结构

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PC2嵌段共聚物熔体与嵌段共聚物溶液

2.1嵌段共聚物的微相分离

嵌段共聚物在一定温度下会发生相分离，由于嵌段间通过化学键连接，形成的平均相结构微区只有几十至几百纳米，与单个嵌段的尺寸差不多。

发生微相分离的相转变温度被称为微相分离温度TMST2.2嵌段共聚物的溶液性质溶剂没有强选择性——普通高分子溶液溶剂有强选择性：

在一定条件下，与溶剂作用强的嵌段与溶剂混合，另一嵌段与其它链上相似嵌段聚集，形成胶束。形成胶束的临界条件分别称为临界胶束浓度和临界胶束温度。嵌段聚合物浓度增加，胶束逐渐发生交叠，形成物理凝胶，几乎不能流动，形成凝胶