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1、高分子材料专题讲座,2011-09,共聚物对热固性树脂的增韧改性结构与性能的关系,烟台大学化学化工学院 郑 耀 臣,主要阐述,共混聚合物相分离理论及表征相分离的方法； 相图对研究共混聚合物相分离过程的指导作用； 体会聚合物结构与性能关系的重要性； 加深“理论与实践关系”的理解。,1.增韧改性方法,（）化学改性 a.接枝共聚物； b.嵌段聚合物； c.多嵌段聚合物； d.互穿聚合物网络。 （）物理改性物理共混,2.相容性的评价方法,（）形态学方法； （）物理性能法； （）热力学方法。,3.共混物相分离机理,（）相分离热力学： Gm=HmTSm Flory-Huggins溶液理论： （）相分离动力
2、学： SP机理、NG机理。,二元聚合物共混相图,SP与NG机理微结构的区别,微观结构的形态演化,形态演化过程的模拟,J.M.Dean, P.M.Lipic, R.B.Grubbs, R.F.Cook, F.S.Bates. Micellar structure and mechanical properties of block copolymer-modified epoxies. Journal of polymer science:Part B: polymer physics, vol 29, 2996-3010(2001).,聚合物含量与结构的关系,对力学性能的影响,4.嵌段聚合物的
3、增韧,（）柔性嵌段聚合物的增韧 例：PCL-PBA嵌段聚合物增韧DGEBA/DDS体系； （）刚性嵌段聚合物的增韧 例：PEI/PES嵌段聚合物增韧DGEBA/DDS体系。,4.1柔性嵌段聚合物的增韧,PCL-PBA嵌段聚合物的合成,PCL-PBA的核磁表征,PCL-PBA的GPC表征,改性聚合物的微观结构,10% 20% 30% 40%,改性DGEBA的SAXS图,改性DGEBA的DSC图,柔性聚合物含量对韧性的影响,反应诱致相分离机理的证据,反应诱致相分离机理的证据,小结柔性嵌段聚合物增韧,材料的韧性随着添加量的增加而增加； 随添加量的增加，材料的微观形貌从球形粒子双连续相层状结构的规律演
4、化； 材料的玻璃化转变温度随添加量的增加而下降。,4.2 刚性嵌段聚合物的增韧,PES嵌段聚合物增韧DGEBA/DDS体系。,优点： 不降低材料的模量； 大幅度提高材料韧性。 缺点： 粘度大，不易混合均匀 相分离速度慢。,嵌段聚合物的扩散竞争,相分离过程的流变学研究,4.2刚性嵌段聚合物的增韧,微观形貌的演化与柔性嵌段聚合物相似，但受扩散控制影响大； 固定添加量时，延长材料的固化时间，其形貌由球形粒子 双连续相 相反转，其韧性也逐步增加； 材料的玻璃化转变温度与刚性粒子的玻璃化温度有关。,结论,1.相图是从相分离热力学得到的，可以用来阐述相分离的动力学机理，可以指导我们对热塑性增韧聚合物的选择；可以通过改变工艺参数，改变相图的形状，预测材料的性能、辅助确定加工条件； 2.可以通过微观结构预测材料的韧性； 3.可以通过调整加工工艺，调节材料的增韧效果。,欢迎提问， 谢谢大家！,
