第三章聚合物共混物相容性.ppt

第三章 聚合物共混的相容性
第三章聚合物共混物相容性
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
第二节 聚合物共混物相容热力学理论
第三节 聚合物共混物相分离机理
第四节 影响聚合物共混物相容性的因素
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
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第五节 聚合物相容性的判据及测定方法
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第六节 聚合物共混物的相界面
第三章 聚合物共混物的相容性
第三章聚合物共混物相容性
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聚合物共混物（Polymer Blend）是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。
聚合物共混物不但使各组分性能互补，还可根据实际需要对其进行设计，以期得到性能优异的新材料。
由于不需要新单体合成、无须新聚合工艺，聚合物共混物是实现高分子材料高性能化、精细化、功能化和发展新品种的重要途径。
第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
第3章
第三章聚合物共混物相容性
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因为决定新材料性能的关键因素是共混物中的形态结构，所以在共混过程中对材料的相形态进行控制是关键。
聚合物共混物的形态控制主要由热力学和动力学两方面的因素决定。
作为热力学因素的聚合物共混物中各组分之间的相容性是关键因素。
相容性是聚合物共混体系相行为研究的首要的基本问题，不同聚合物相容性的热力学原因是聚合物物理学者探索的目标之一。
第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
第三章聚合物共混物相容性
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
二、聚合物共混物的相图
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
1. 热力学相容性(solubility)
热力学相容性，是亦称互溶性或溶解性。
是指满足热力学相容条件，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。
热力学相容条件：混合过程的ΔGm< 0。
在聚合物共混中，分子程度的混合难以实现。因而，这一概念在聚合物共混研究领域未得到普遍接受。
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
2. 相容性(miscibility)
聚合物之间的相容性，就是表示聚合物混合系形成单一相（分子量级的混合）的能力。亦是指聚合物之间相互溶解的能力，代表热力学相互溶解。其判据为共混物具有单一的Tg。
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
2. 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。
1）是指在通常的温度、压力、组成范围内能够形成单一相。
2）形成单一相的热力学的必要条件是混合的吉布斯自由能量ΔGm< 0。
热力学因素是共混体系形成均相体系或发生相分离的内在动力，基本理论体系是“Flory-Huggins模型”。
实际应用中，热力学相容体系很少。
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
3. 混溶性(compatibility)
混溶性，是指共混物各组分之间彼此相互容纳的能力。表示了共混组分在共混中相互扩散的分散能力和稳定状态，是指非相容聚合物共混物中各成分物质的界面结合能力。
在实际共混工程中，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，亦称机械相容性。
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第一节 聚合物共混物相容性的基本概念
一、共混物的相容性
3. 混溶性(compatibility)
混溶性是以否能获得比较均匀和稳定的形态结构的共混体系为判据，而不论共混体系是否热力学相互溶解。因此，即使热力学不相容的共混体系，依靠外界条件实现了强制的、良好的分散混合，得到了力学性能优良且稳定的聚合物共混物，就可谓之混溶性好。
第三章聚合物共混物相容性