聚合物改性原理资料

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聚氨酯和聚丙烯酸酯基的半-SIN,加入不同量的聚丁 二醇以调节接枝程度,随着接枝程度的增加,与PU组分相 应的玻璃化温度向高温移动的程度迅速增加,可达35℃。
① 分步IPN——IPN SBR/PS、 IPN PB/PS、 IPN PU/PS
逆--IPN(Inverse-IPN)——塑料为聚合物1, 弹性体为聚合物2;
完全IPN——两种聚合物组分都是交联的;
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② 形态结构的基本特点
绝大多数IPN 是复相结构,其相分离结构主要取决于 组分间的相容性、制备方法及反应条件。“强迫相容性” 使组分间混合均匀,界面粘结力较强。
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(1) IPN的类型及合成
由两种以上聚合物通过物理和化学的交联形成网络, 网络链段间相互贯穿缠结,形成具有不同相容性的微区 结构的多相体系。
IPN的结构应建立于聚合物的不同相容性、聚合物 共混物的多相性以及聚合物大分子的交联能力的基础上。
例:IPN PEA/PMMA中, PEA与PMMA的溶解度 参数相近,相容性好,相畴很小,约为10nm;
IPNPEA/PS中,由于PEA与PS的相容性差,相 畴在100nm以上。
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在IPN中,网络之间的相互贯穿仅发生于超分子水 平,并非真正分子水平的相互贯穿。
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④ 影响形态结构的主要因素
(a) 相容性的影响
相畴尺寸与两相界面张力成正比,而界面张力决 定于两组分之间的相容性。相容性越大,则界面张力 越小,相畴就越小。
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IPN PEA/PS存在两个相互靠近的玻璃化转变温度 ,而组分间相容性 很好的IPN PEA/PMMA就只存在一个温度范围很宽的玻璃化转变区,但 仅表现一个宽广的玻璃化转变并不意味着均相结构。因为与均相聚合物 相比,此玻璃化转变的温度范围要宽得多,这意味着是一系列温度相近 的玻璃化转变的叠合。
相畴尺寸与两种网络之间的互穿情况有密切关系。 一般而言,两种网络之间的相互贯穿主要是相畴级的 相互贯穿,相畴减小时,分子级的相互贯穿增加。
在IPN中,网络1处于溶胀状态,网络2处于自然 状态,所以即便两个聚合物组分是相同的,例如均聚IPN,两种网络之间仍存在差别,仍有分相结构存在。
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② 同步IPN(SIN)——Simultaneous
➢ 两种聚合物组分同时达到凝胶点——SIN EP/Acrylic ➢ 两种聚合物组分依次达到凝胶点——SIN PU/PMMA ➢ 两种聚合物组分之间发生一定程度的接枝反应。 ➢ 半-SIN——只有一种聚合物交联的SIN,有时也称为假-SIN (pseudo-SIN)或间充复相聚合物。可制得一系列含有硬段和软段聚 合物的两相复合结构的高抗冲浇铸塑料。
第4章 制备方法和工艺条件对共混物形态结构的影响
4.1 共混改性聚合物的制备方法 4.1.1 物理共混法(机械共混法)
干粉共混法 熔体共混法 溶液共混法 乳液共混法
4.1.2 化学方法(共聚—共混法)
接枝共聚—共混法 嵌段共聚—共混法
4.1.3 互穿网络聚合物(IPN)法
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均聚互穿聚合物网络(homo-IPN)——Millar IPN , 由化学上完全相同的交联聚合物组成,IPN PS/PS,其 性能不同于一般的交联聚合物,在相同交联度的情况 下, IPN PS/PS的熔胀度较小。
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大多数IPN具有胞状结构,胞壁是两种聚合物贯穿的 主要场所。
具有明显的界面层——与一般的聚合物共混物相比, IPN 的界面层更为明显,对性能的影响更为突出。
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③ 胶乳IPN(LIPN)
以乳液聚合的方法制得有聚合物1组成的“种子”乳胶粒,再加入 单体2、交联剂和引发剂,形成“芯--壳”状结构的LIPN。
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(2) 相分离及形态结构 ① 相分离
半IPN(Semi-IPN) ——仅有一种聚合物是交联的;
➢ 聚合物1交联,聚合物2为线形的,为第一类半IPN(Semi-1) ➢ 聚合物2交联,聚合物1为线形的,为第二类半IPN(Semi-2)
梯度IPN(gradient IPN)——在聚合物1熔胀达到平 衡之前就使单体2迅速聚合,则从聚合物1的表面至内 部,单体2的浓度逐渐减小,产物的宏观组成具有一定 的变化梯度。
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当两种聚合物组分间发生接枝反应或形成氢键之类的 强次价键时,相容性提高,相畴减小。相应于两组分的两 个玻璃化温度相互靠近的程度增加,甚至只存在一个玻璃 化温度。