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1、1高分子的来源是来自天然高分子、半天然高分子、以及合成高分子。而其中天然高分子 是自然界存在的高分子2 共混方法：物理方法： 机械混合 溶液混合 胶乳混合 粉末混合 化学方法：接枝共聚（组分间有化学反应） 嵌段共聚（组分间有化学应） 互穿网络（组分间没有化学反应） 渐变处理（组分间没有化学反应） 3高分子材料共混技术进展相容剂技术（见离聚体进展报告）互穿聚合物网络技术（见第五章内容）动态硫化技术（见第三章）反应挤出成型技术形态结构研究增韧机理研究4反应挤出成型技术特点： 可连续且小批量的生产； 投资少； 不使用溶剂，节省能源和减少公害； 对制品和原料有较大选择余地； 可方便地进行混炼、聚合等操
2、作，简化脱挥发物、造粒和成型加工等过程，并 可使其一体化； 在控制化学结构的同时还可控制微相等物理结构，以制备具有良好性能的新物 质。5弹性体增韧理论a 多重银纹理论Mertz等人首次提出了聚合物的增韧理论。该理论认为，作增韧体的部分橡胶粒子 会横跨在材料变形所产生的很多微细的裂缝上，阻止其迅速发展，而橡胶在变形过程中消 耗了能量，从而提高了材料的韧性。此理论的主要弱点是注意了橡胶而忽视了母体。后来 Newman等人计算了拉伸断裂过程中橡胶断裂所耗散的能量仅占总能量的10%,这说明该 理论并未真正揭示橡胶增韧的本质原因。Bucknall 等人发展了 Mertz 等人的微缝理论，提出了多重银纹理
3、论。该理论认为， 在橡胶增韧塑料体系中，橡胶相颗粒起了应力集中的作用。当材料受到冲击时，它能引发 大量的银纹，但由于大量银纹之间的应力场的相互干扰并且如果生产着的银纹前峰处的应 力集中低于临界值或银纹遇到另一橡胶颗粒时，则银纹就会终止，橡胶相粒子不仅能引发 银纹而且能控制银纹。材料受到冲击时产生的大量银纹可吸收大量的冲击能量，从而保护 了材料不受破坏6弹性体增韧和非弹性体增韧两种理论比较a 增韧剂种类不同：前者是橡胶或热塑性弹性材料，模量低、易于挠曲、流动性差； 后者是脆性塑料或刚性无机粒子，模量高，几乎不发生塑性形变,流动性好。b 增韧对象不同：前者可增韧脆性或韧性材料；后者则要求基体本身有
4、定韧性。c 增韧剂含量变化的效果不同：前者随加入量的增加韧性一直增加；后者有一合适的 增韧范围，超过这一范围后无增韧效果。d 复合体系性质不同：前者在提高材料韧性的同时，材料的模量、强度和热变形温度 等大幅度降低；后者则在提高材料韧性的同时，提高材料的模量、强度和热变形温度，不过， 前者对基体韧性提高幅度大；后者则通常不能大幅度提高韧性。e 韧性提高的原因不同：前者是由于橡胶颗粒的应力，引发基体产生银纹或剪切带形变 从而吸收冲击能；后者是由于刚性颗粒受基体的应力作用，使刚性颗粒和颗粒赤道附近的聚 合物基体发生屈服大形变而吸收冲击能的结果。f 橡胶增韧和刚性填料增韧是一个问题的两个方面，即随着分
5、散相模量由小到大，基质 将经历从橡胶增韧到以刚性填料增韧塑料的整个增韧过程的变化7相容性的基本概念聚合物之间的相容性就是聚合物之间的相互溶解性，是指两种聚合物形成均相体系的 能力。相容性的有很多种说法，如热力学相容（分散度、混合度），工艺相容等。 8相容性的表征方法热力学上相容意味着分子水平上的均匀。但就实际意义而言，是分散程度的一种量 度，与测定方法有密切关系，因而是指在实际测定条件下所表现的均匀性。 不同的测定方法常导致不同的结论，所以就实际意义而言，各种实验方法测得的关于聚合 物之间相容性的结论具有一定的相对性。9玻璃化转变法（动态力学方法、热分析方法 玻璃化转变法测定聚合物-聚合物的相
6、容性是最常用的方法，其主要是基于如下的原则： 聚合物共混物的玻璃化温度与两种聚合物分子级的混合程度有直接关系。若两种聚合物组分相容，共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度，且该玻璃化温度Tg介 于参与混合的两种聚合物的玻璃化温度Tg之间，并服从：1 w w（2-1） = 1 + 2TTTg g 1 g 2T = T 申 + T（2-2）若两组分完全不相容，形成界面明显的两相结构，就有两个玻璃比温度，分别等于两组分 的玻璃化温度。若两组分部分相容，其玻璃化温度介于上述两种极限情况之间。其表现可能是： a 在一定的组成比范围内，共混物只有一个玻璃化温度。 b 当两组分处于临界相容状态时，共混物有一个
7、玻璃化转变温度 ，但是转变 温度范围会加宽。 c虽然共混物有两个玻璃化温度（一个为Tgl另一个为Tg2），但由于构 成共混物的两聚合物之间有一定程度的扩散，而使两个玻璃化温度相互靠近 了。10红外光谱法任一具有特点分子结构的聚合物均有一典型的红外吸收光谱图，谱图中各 特征吸收带表征其含有的基团类别（如-OH、-CO-、-0-0H等）。红外光谱法研究聚合物相容性原理是对于相容的聚合物共混体系,由于不 同聚合物分子之间有强的相互作用,其所产生的光谱相对两聚合物组分的光谱谱带 产生较大的偏离（谱带频率的移动和峰形的不对称加宽等），由此而表征相容性的大 小。对于完全不相容的共混聚合物体系，表征两聚合物
8、组分的特征吸收谱带能够很好地重现而未发生变化,然而,聚合物之间相容性难以用谱带偏离程度进行定量 表征,这是红外光谱法的不足之处。应用先进的傅立叶变换红外光谱（FTIR）仪来研究聚合物共混体系的相容性 准确性更高。11聚合物共混物可由两种或两种以上的聚合物组成，对于热力学相容的共混体系，可能形 成均相的形态结构。对于热力学不相容的共混体系则可能形成两个或两个以上的相，这种多 相形态结构（multiphase polymer）最为普遍。由两种聚合物构成的两相聚合物共混物，按 照共混物的形态可分成三种基本类型： “均相”体系（共混后只出现一个 Tg） “海-岛”结构（用分散度和均一性表征） “海 -
9、海”结构有人用图 1 所示的理想模型说明聚合物共混物的形态结构。扎謙A#MifR誓円謙粗分汽书加.粗分R泌图1非均相多组分聚合物的形态结构模型组分A白色；组分B黑色 一般含量少的组分形成分散相，而含量多的组分形成连续相。 随分散相含量的逐渐增加，分散相从球状分散变成棒状分散，到两个组分含量 相近时，则形成层状结构，这时两个组分在材料中都成连续相。 大多数实际的多组分聚合物的结构要更复杂些，通常也没有这样规则，可能出 现过度形态，或者几种形态同时存在，例如球和短棒或不规则的条、块等形状 同时作为分散相同时存在于聚合物基体中。聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续
10、相，而原 来是连续相的组分变成分散相12溶液共混法将各原料聚合物组分加入共同溶剂中（或将原料聚合物组分分别溶解、再混合）搅拌溶解混合均匀，然后加热蒸出溶剂或加入非溶剂共沉淀获得共混物13乳液共混法 将不同聚合物乳液一起搅拌混合均匀后，加入凝聚剂使不同聚合物共沉淀以形成聚合物共混 体系。14共聚共混法可分为接枝共聚-共混与嵌段共聚-共混。其中接枝共聚共混法更为重要。接枝共聚一共混是首先制备一种聚合物（聚合物组分I），然后将其溶于另一聚合物（聚合 物组分II）的单体中，形成均匀溶液后再依靠引发剂或热能引发，使单体与聚合物组分I发 生接枝共聚，同时单体还会发生均聚作用。该反应产物即聚合物共混物，它通
11、常包含着三种主要聚合物组成，即聚合物I,聚合物II及 以聚合物I为骨架接枝上聚合物II的接枝共聚物。接枝共聚组分的存在促进了两种聚合物组 分的相容。所以接枝共混产物的相畴较机械共混产物的相畴微细。15. IPN法典型的操作是先制备交联聚合物网络（聚合物I）,将其在含有活化剂和交联剂的第二种单体中溶胀，然后聚合，于是第二步反应所产生的交联聚合物网络与第一种聚合物网 络互相贯穿，实现了两种聚合物的共混。在这种体系中，两种聚合物网络之间不存在接枝或化学交联，而是通过在两相界面区域不同 链段的扩散和纠缠达到两相之间良好的结合，形成一种互穿网络聚合物共混体系，其形态结 构为两相连续16. 组分的物理运动
12、形式包括分子扩散、涡旋扩散、体积扩散（也称对流混合， convectionmixing）。在聚合物加工中，对流混合为主要运动形式。17. 共混设备 高速搅拌机（或称高速捏合机） Z型混合机 开炼机（双辊开炼机，辊筒间隙，温度） 密炼机挤出机（螺杆直径,长径比,螺槽深度,螺杆各段长度比18. 动态硫化：指共混体系在共混过程中的剪切力作用下进行的硫化反应，属于一种反应性 共混过程，分部分硫化型和全硫化型。19. 炭黑是指由液态或气态烃（天然气、石油、油脂）不完全燃烧或热裂解而制取的极细的 黑色颗粒，其主要成分为碳，表面有一些活性基团，还含有一些挥发物，微观结构比较复杂20. 连续原丝毡。将拉丝过程
13、中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈“8” 字形铺敷在连续移动网带上，经粉末黏结剂黏合而成。连续玻璃纤维原丝毡中纤维是连续的， 故其对复合材料的增强效果较短切毡好21. 碳纤维是纤维状的炭材料，其化学组成中碳元素占总质量的90 %以上, 碳原子间的结合 方式为石墨状，形成石墨晶格结构22. 碳纤维是通过分解温度低于熔融温度的有机高分子纤维的固相炭化或低分子烃类的气相 热解生长来制取。23. 偶联剂是一类具有两性结构的物质，它们分子中的一部分基团可与无机表面的化学基团 反应，形成化学键合；另一部分基团则有亲有机物的性质，可与有机分子发生化学反应或产 生较强的分子间作用，从而将两种性质
14、截然不同的材料牢固地结合起来，改善无机填料在聚 合物基体中的分散状态，提高填充聚合物材料的力学性能和使用性能24. 、接枝产物的分离（ 1）分级沉淀法：（ 2 ）分级抽提萃取法（ 3 ）选择沉淀法（ 4 ）选择抽提法（ 5）联合抽提与沉淀法25接枝共聚物的表征（1）接枝率的测定（2）基团分析（3）支链长度和数目（4）接枝共聚物及其分离产物的组成和化学结构25加成接枝* 通过自由基在双键上的加成产生新的活性点，引发接枝（往往同时存在a -位置的链转 移） 如 苯乙烯与不饱和聚酯的双键加成接枝，导致交联天然橡胶的接枝26氧化接枝* 直接氧化* 臭氧氧化 把聚合物用含臭氧的氧气流处理数分钟到数小时，生成过氧化物，进而引发接枝如聚（苯乙 烯-接-丙烯腈）聚（乙烯-接-丙烯酸）
