A. 如何改善聚合物-聚合物的相容性
相容與否決定於混合物的混合過程中的自由能變化是否小於0。即要求△G=△H-T△S<0.對於聚合物的混合,由於高分子的分子量很大,混合時熵的變化很小,而高分子-高分子混合過程一般都是吸熱過程,即△H為正值,因此要滿足△G<0是困難的。△G往往是正的,因而絕大多數共混高聚物都不能達到分子水平的混合,或者是不相容的,形成非均相體系。
最常用的判據是溶度參數和Huggins-Flory相互作用參數。
實際常用電鏡或玻璃化轉變的方法來判斷相容性優劣。
改善相容性的做法有接枝、嵌段,形成互穿網路,適度交聯,加入增溶劑等
B. 相容性的完全相容、部分相容與不相容
聚合物對之間的相容性,可以通過聚合物共混物的形態反映出來。完全相容的聚合物共混體系,其共混物可形成均相體系。因而,形成均相體系的判據亦可作為聚合物對完全相容的判據。如前所述,如果兩種聚合物共混後,形成的共混物具有單一的Tg,則就可以認為該共混物為均相體系。相應地,如果某聚合物對形成的共混物具有單一的Tg,則亦可認為該聚合物對是完全相容的。
從以上敘述中可以看出,「部分相容」是一個很寬泛的概念,它在兩相體系的范疇之內,涵蓋了不同程度的相容性。對部分相容體系(兩相體系),相容性的優劣具體體現在界面結合的牢固程度、實施共混的難易,以及共混組分的分散度和均一性等諸多方面。
對於兩相體系,人們總是希望其共混組分之間具有盡可能好的相容性。良好的相容性,是聚合物共混物獲得良好性能的一個重要前提。然而,在實際應用中,許多聚合物對的相容性卻並不理想,難以達到通過共混來對聚合物進行改性所需的相容性。於是,就需要採取一些措施來改善聚合物對之間的相容性。
所謂相容性系指兩種或多種物質混合時的相互親合性,即分子級的可混性,相容性好能夠形成均質混合體系。
C. 對相容性評價方法主要有哪些
相容性是指兩種或多種物質混合時的相互親合性,即分子級的可混性。對高分子材料而言,主要是指聚合物-增塑劑體系、聚合物-溶劑體系、聚合物-添加劑體系及聚合物之間體系的親合性。相容性的好壞是能否形成均質體系的主要依據。尤其對聚合物-增塑劑體系更為突出。對其評價方法主要有:①觀察法,混合加工之後觀察其透明狀況(透明薄型製品)及有無滲出物等;②溶解度參數法(又稱SP值法),兩種物質的參數越接近,則相容性越好;③介電常數(ε)法等。在測定時,以幾種方法結合起來進行判斷較好,任何單獨一種方法,往往有偏差。
D. 相容性的相容性的測定和研究方法
在聚合物共混物制備完成之後,可以對組分之間的相容性進行測定和研究。測定相容性的方法有玻璃化轉變溫度法、紅外法、電鏡法、濁點法、反相色譜法等。 用測定共混物的玻璃化轉變溫度Tg,並與單一組分玻璃化溫度進行對比的方法,是測定與研究共混組分相容性的最常用的方法。
一般可採用動態力學性能方法測定玻璃化轉變時的力學損耗峰,作為7 的表徵。共混物的7 峰與單一組分的丁8峰的關系,可以有三種基本情況,如圖1所示。
部分相容的聚合物,其共混物為兩相體系。聚合物對部分相容的判據,是兩種聚合物的共混物具有兩個Tg,且兩個Tg峰較每一種聚合物自身的Tg峰更為接近。在聚合物共混體系中,最具應用價值的體系是兩相體系。由於部分相容的聚合物,其共混物為兩相體系,相應地,研究者對於部分相容體系也給予了更多的關注,成為研究的重點。
還有許多聚合物對是不相容的。不相容聚合物的共混物也有兩個Tg峰,而且,兩個Tg峰的位置與每一種聚合物自身的Tg峰是基本相同的。
除了動態力學性能測試方法外,其它可用於測定玻璃化轉變溫度的方法,如DSC法,也可以用來表徵共混組分之間的相容性。 採用電子顯微鏡拍攝的共混物形態照片,也可用於研究共混組分之間的相容性。一般來說,當共混組分之間相容性較好,且形成了一定厚度的界兩過渡層時,在電鏡上可觀測到兩相之間界面較為模糊。
此外,當共混工藝相同時,相容性好的共混體系其分散相粒徑也較為細小。電鏡法可與其它表徵方法合並使用,作為相容性的輔助表徵方式。 兩種聚合物形成的共混物,往往不能在任意的配比和溫度下實現彼此相容。有一些聚合物對,只能在一定的配比和溫度范圍內是完全相容(形成均相體系)的,超出此范圍,就會發生相分離,變為兩相體系。按照相分離溫度的不同,又分為具有「低臨界相容溫度」(LCST)與「高臨界相容溫度」(UCST)兩大類型,如圖2所示 。
共混物的相分離溫度和發生相分離的組成的關系圖,被稱為共混物的相圖。共混物相圖所表徵的相分離行為,顯然可以用來研究共混組分之間的相容性。
當共混物由均相體系變為兩相體系時,其透光率會發生變化,這一相轉變點就被稱為濁點,且可以用測定濁點的方法測定出來。濁點法在對於相容性進行理論研究時,是常用的方法。 將反相色譜法用於研究共混體系的相容性,其方法也是測定共混組分的相分離行為。
反相色譜法以某種小分子作為探針分子,測定體系的保留體積(Vg)。當共混物發生相分離時,探針分子的保留機制發生變化,使得lgVg-1/T偏離直線。在發生拐點之處,就是共混體系出現相態變化之處。對於一些折光指數相近的共混組分,無法用濁點法測定相分離行為,則可以用反相色譜法進行測定。
E. 混合聚合物的相容性用什麼方法測試
聚合物即相容共混體,為了取得相容的共混體系,共混物的混合自由能必須是一負值,因為兩混合物相混時熵變化不大,就需要混合過程是一個放熱過程即混合焓為負值:△Gmix = △Hmix - T △Smix 通常共混物組分之間有特殊相互作用時,會呈現混合放熱行為,這。
F. 判斷增塑劑與聚合物相容性好壞常用的方法有哪些
增塑劑的選用聚氯乙烯是一種強極性聚合物,分(fèn)子間有很大的感化力,需加熱到必定的溫度方能顯示塑性。它對熱極敏感,當加熱到130~140℃時就開端產生嚴重的分化,釀成棕色或玄色。因為分子間的強感化力使成品變得堅硬而缺少彈性和柔韌性。
G. 為什麼聚合物與聚合物的相容性較差如何提高聚合物與聚合物的相容性
聚合物之間由於粘度、界面張力、結晶能力、化學結構等因素不同而造成相容性較差。一般提高聚合物相容性的辦法加入第三組份聚合物,也就是常說的相容劑。比如PE和尼龍的相容性較差,共混時可以加入PE接枝馬來酸酐共聚物來改善相容性。
H. 聚合物共混物的應力應變和相容性有什麼關系,怎麼判斷相容性好壞
如何證明聚合物共混體系的相容性:
濁點法(Cloud Point):根據多相體系折光指數不同而產生表觀渾濁的經典測量方法
玻璃化轉變溫度( Tg )法:相容兩相共混後只有一個Tg,不相容兩相共混後則有兩個Tg
影像法:包括可見光(相差)顯微鏡、SEM、TEM等直接觀察到均相或多相性
光散射法:原理是密度和濃度漲落造成光通過該介質時波長改變。中子散射法、X射線散射法
其它方法:流變性能法、混合體積法、熔點下降法、相互作用參數法
I. 怎樣評價兩種樹脂或者預聚物之間的相容性
共混後測玻璃化轉變溫度,
要是共混物只有一個Tg,且介於兩種聚合物之間,證明相容性好;
要是出現兩個Tg分別歸於哪兩種聚合物,說明相容性不好;
好有個辦法,共混後擠出樣條,液氮冷凍,折斷,掃描電鏡觀察斷面。
J. 判別高分子材料溶解性能的好壞方法
有一下幾種方法:
1.玻璃化轉變溫度法
用測定共混物玻璃化轉變溫度,與單一組分玻璃化法溫度進行對比的方法,是測定與研究共混組分相容性最常用的方法。
2.紅外光譜法
對於具有一定相容性的共混體系,各組分之間彼此相互作用,會使共混物的紅外光譜普帶與單一組分的普帶相比,發生一定的偏移,可以利用這點來測試共混物組分之間的相容性。
3.電鏡法
採用電子顯微鏡拍攝的共混物的形態照片,也可用於測試共混物組分之間的相容性。
4.濁點法
利用兩種聚合物的相圖所表徵的相分離行為來測試共混物組分之間的相容性。
5.反相色譜法
以某種小分子作為「探針分子」測定體系的保留體積(V)
當共混物發生相分離時。探針分子的保留機制發生變化,使得LgV/T發生偏移直線。在發生拐點之處就是出現香台變化之處。
這是我大學期間所學的,希望對您有幫助。