第九章-聚合物合金课件.ppt

1、.第九章聚合物合金(Polymer Blend).9.1 概述（1）合成新的高分子材料（早期的主要手段）合成新的高分子材料（早期的主要手段）（2）优化现有的高分子材料（即高分子材料）优化现有的高分子材料（即高分子材料的改性）的改性）共混共混聚合物聚合物- -聚合物体系聚合物体系复合复合聚合物聚合物- -无机物无机物 体系体系改性的手段改性的手段共混和复合共混和复合 根据高分子材料的结构根据高分子材料的结构-形态形态-加工加工-性能之间的性能之间的关系，综合运用各种化学或物理方法，设计和控制关系，综合运用各种化学或物理方法，设计和控制多相和多组分的高分子共混材料和复合材料。多相和多组分的高分子共

2、混材料和复合材料。.q将两种或两种以上的聚合物按一定的方式组合起来形成将两种或两种以上的聚合物按一定的方式组合起来形成不同于原组分聚集态结构与性能的新材料。因改性的思路不同于原组分聚集态结构与性能的新材料。因改性的思路类似于金属材料加工时不同金属之间的共混，所以在工程类似于金属材料加工时不同金属之间的共混，所以在工程界，又将聚合物共混材料称为高分子合金。界，又将聚合物共混材料称为高分子合金。q聚合物共混物有许多类型，但一般指塑料与塑料共混物聚合物共混物有许多类型，但一般指塑料与塑料共混物以及在塑料中掺混橡胶的共混物，可称为塑料合金，对于以及在塑料中掺混橡胶的共混物，可称为塑料合金，对于在塑料中

3、掺混橡胶的共混物，由于抗冲击性能有很大提高，在塑料中掺混橡胶的共混物，由于抗冲击性能有很大提高，故亦称为橡胶增韧塑料。故亦称为橡胶增韧塑料。. 1846年年,Hancock用天然橡胶用天然橡胶(顺式顺式1，4加成聚异戊二烯加成聚异戊二烯)与与古塔波胶古塔波胶(反式反式1，4加成聚异戊二烯加成聚异戊二烯)混合制成雨衣混合制成雨衣; ; 1912年开始橡胶增韧聚苯乙烯的研究，但限于当时的理论年开始橡胶增韧聚苯乙烯的研究，但限于当时的理论基础和研究方法的限制，发展十分缓慢；基础和研究方法的限制，发展十分缓慢； 1942年出现了第一个工业化生产的聚合物共混物年出现了第一个工业化生产的聚合物共混物PVC

4、/NBR。丁腈橡胶作为长效增塑剂与丁腈橡胶作为长效增塑剂与PVC共混共混 ； 1948年年DOW化学公司推出了一种抗冲型化学公司推出了一种抗冲型PS，并与，并与1952年实年实现了现了HIPS的工业化生产；的工业化生产； 目前聚合物共混改性的应用和研究都得到了迅速地发展，近目前聚合物共混改性的应用和研究都得到了迅速地发展，近年，每年与聚合物共混物相关的专利达到了几千件，新的商年，每年与聚合物共混物相关的专利达到了几千件，新的商业化品种不断涌现。业化品种不断涌现。 .q聚合物共混物的制备方法按制备过程中是否以化学反应聚合物共混物的制备方法按制备过程中是否以化学反应为主而分为物理共混和化学共混两种

5、为主而分为物理共混和化学共混两种。q物理共混是指将不同种类的聚合物在混合和混炼设备中物理共混是指将不同种类的聚合物在混合和混炼设备中实现共混的方法。共混过程一般包括混合和分散作用。在实现共混的方法。共混过程一般包括混合和分散作用。在操作过程中，由混合和混炼设备提供机械能和热能，使物操作过程中，由混合和混炼设备提供机械能和热能，使物料的粒子不断减小并相互分散，最终形成了宏观均匀分散料的粒子不断减小并相互分散，最终形成了宏观均匀分散的混合物。在此过程中，提高剪切速率、延长混合和混炼的混合物。在此过程中，提高剪切速率、延长混合和混炼时间、加强对物料的分割和扰动，会增加混合和分散的效时间、加强对物料的

6、分割和扰动，会增加混合和分散的效果。由于聚合物体系的粘度大，主要靠对流和剪切作用来果。由于聚合物体系的粘度大，主要靠对流和剪切作用来完成共混，扩散作用较为次要。完成共混，扩散作用较为次要。 .q在物理共混中，一般仅发生物理变化，但当机械作用力在物理共混中，一般仅发生物理变化，但当机械作用力很大时时，会发生力化学作用，有少量的接枝或嵌段共聚很大时时，会发生力化学作用，有少量的接枝或嵌段共聚物产生。物产生。物理共混物理共混:干粉共混干粉共混熔融共混熔融共混溶液共混溶液共混乳液共混乳液共混.q聚合物共混的化学方法主要指的是共聚聚合物共混的化学方法主要指的是共聚- -共混法，包括接共混法，包括接枝共聚

7、枝共聚共混和嵌段共聚共混和嵌段共聚共混两种，共混两种， 。M1M1M1 M1M1M1 M1M1M1M2M2M2M2M2M2M2M2M2M1M1 M1M1M2M2 M2M2M1M1 M1M1.q互穿网络技术互穿网络技术: :qIPNIPN是指以化学方法将两种或两种以上高分子链形成相互是指以化学方法将两种或两种以上高分子链形成相互贯穿、相互缠结的混合体系，通常具有两个或多个交联网贯穿、相互缠结的混合体系，通常具有两个或多个交联网络形成微相分离结构。这种交联既可以是化学交联，也可络形成微相分离结构。这种交联既可以是化学交联，也可以是物理交联。其中至少有一种聚合物是在另一种聚合物以是物理交联。其中至少

8、有一种聚合物是在另一种聚合物存在下合成或交联的。存在下合成或交联的。 .q原位复合技术原位复合技术q“原位复合原位复合”材料是继高性能热致液晶聚合物之后在材料科材料是继高性能热致液晶聚合物之后在材料科学领域内出现的一类新型材料。原位复合材料是以热塑性树脂学领域内出现的一类新型材料。原位复合材料是以热塑性树脂为基体，热致液晶高分子为增强剂，利用热致液晶聚合物易于为基体，热致液晶高分子为增强剂，利用热致液晶聚合物易于自发取向成纤维或带状结构的特点，在共混熔融后拉伸或注射自发取向成纤维或带状结构的特点，在共混熔融后拉伸或注射成型时，体系中的分散相成型时，体系中的分散相TLCPTLCP在合适的应力作用

9、下取向形成微在合适的应力作用下取向形成微纤结构，由于刚性分子链有较长的松弛时间，在熔体冷却时能纤结构，由于刚性分子链有较长的松弛时间，在熔体冷却时能被有效地冻结或保存在被有效地冻结或保存在TPTP基体中，从而形成一种自增强的微观基体中，从而形成一种自增强的微观复合材料，即热致液晶原位复合材料。复合材料，即热致液晶原位复合材料。 .q具有以下特点：具有以下特点： (1) (1) 增强相增强相TLCPTLCP微纤是在加工过程中就地形成的，避免了加微纤是在加工过程中就地形成的，避免了加入纤维引起的熔体粘度增加和对设备的严重磨损；入纤维引起的熔体粘度增加和对设备的严重磨损； (2) (2) 微纤直径处

10、于亚微米与纳米之间，远小于宏观纤维的直微纤直径处于亚微米与纳米之间，远小于宏观纤维的直径，更细更长的针状晶体纤维意味着极大的纤维粘附表面积，径，更细更长的针状晶体纤维意味着极大的纤维粘附表面积，即有更好的界面作用，大大增强复合材料的力学性能；即有更好的界面作用，大大增强复合材料的力学性能；(3) (3) 具有很好的性能价格比，其中具有很好的性能价格比，其中TLCPTLCP提高性能，基体树脂提高性能，基体树脂降低成本。降低成本。 .(4) (4) 与传统的纤维增强不同，与传统的纤维增强不同，TLCPTLCP的加入可明显地降低熔体的加入可明显地降低熔体的粘度，从而改善了加工性，能在常规设备上形成加

11、工，同时的粘度，从而改善了加工性，能在常规设备上形成加工，同时还可降低能耗，提高效率；还可降低能耗，提高效率；(5) (5) 由于液晶高分子收缩性小，使得制品尺寸稳定性好，并由于液晶高分子收缩性小，使得制品尺寸稳定性好，并有利于形成薄壁制品；有利于形成薄壁制品； (6) (6) 由于都是热塑性材料，完全可以把废弃制品回收再加工，由于都是热塑性材料，完全可以把废弃制品回收再加工，有利于环境保护。有利于环境保护。 .q分子复合技术分子复合技术这一概念由美国空军材料研究室首先提出，是指将刚性棒状分这一概念由美国空军材料研究室首先提出，是指将刚性棒状分子分散在柔性链的分子基体中，并使其尽可能地达到分子

12、分散子分散在柔性链的分子基体中，并使其尽可能地达到分子分散水平水平. . q构想构想q1孤立的大分子链的强度大于人工纤维孤立的大分子链的强度大于人工纤维q2纤维末端的应力集中效应又使得纤维增强材料强度较之纤维末端的应力集中效应又使得纤维增强材料强度较之纤维有附加的损失纤维有附加的损失q3纤维取向的各向异性纤维取向的各向异性.q形态控制改性技术在聚合物共混物制备中的应用形态控制改性技术在聚合物共混物制备中的应用形态控制改性技术在聚合物共混物领域主要用于聚合物材形态控制改性技术在聚合物共混物领域主要用于聚合物材料的自增强料的自增强 所谓自增强是指利用特殊的成型方法控制聚合物的形态，所谓自增强是指利

13、用特殊的成型方法控制聚合物的形态，在材料的内部构造有序排列的伸直链晶体或串晶结构作为在材料的内部构造有序排列的伸直链晶体或串晶结构作为材料自身的增强相，从而大幅提高其力学强度，改善其力材料自身的增强相，从而大幅提高其力学强度，改善其力学性能。学性能。由于自增强材料的增强相与树脂基体同为一种化学结构，由于自增强材料的增强相与树脂基体同为一种化学结构，两者完全相容，不存在外增强剂与基体树脂间的相容性两者完全相容，不存在外增强剂与基体树脂间的相容性问题和界面问题，故又被人们称作问题和界面问题，故又被人们称作“均质复合材料均质复合材料”。 .q综合均衡各聚合物组分的性能，取长补短综合均衡各聚合物组分的

14、性能，取长补短; ;q使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂; ;q聚合物的加工性能可以通过共混得以改善聚合物的加工性能可以通过共混得以改善 ; ;q聚合物共混可以赋予材料以多功能性聚合物共混可以赋予材料以多功能性; ;q对某些性能卓越，但价格昂贵的工程塑料，可以通过共对某些性能卓越，但价格昂贵的工程塑料，可以通过共混，在不影响使用要求条件下降低原材料的成本。混，在不影响使用要求条件下降低原材料的成本。.q选用韧性树脂与脆性树脂可起到增韧作用选用韧性树脂与脆性树脂可起到增韧作用 q选用含卤素的难燃性树脂与其他树脂共混则可提高其耐燃性选用含卤

15、素的难燃性树脂与其他树脂共混则可提高其耐燃性 q选用光学性能相差较大的树脂进行共混则可以赋予聚合物选用光学性能相差较大的树脂进行共混则可以赋予聚合物合金材料表面以光泽合金材料表面以光泽 q选用硅树脂和其他树脂共混则可以使其成为具有自润滑选用硅树脂和其他树脂共混则可以使其成为具有自润滑性的材料性的材料 q选用耐磨性能好的聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯等树脂选用耐磨性能好的聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯等树脂与其他树脂进行共混，则可以提高其耐磨性能等与其他树脂进行共混，则可以提高其耐磨性能等 .完全相容、部分相容、不相容完全相容、部分相容、不相容 q热力学相容指的是相混合的两种化合物形成均相体系的热力

16、学相容指的是相混合的两种化合物形成均相体系的能力，判断依据是混合过程中自由能的变化是否小于零。能力，判断依据是混合过程中自由能的变化是否小于零。小于零，则完全相容，形成稳定的、无规的、分子混合的小于零，则完全相容，形成稳定的、无规的、分子混合的均相体系；均相体系； q完全不相容，则形成两个完全分离的区域结构完全不相容，则形成两个完全分离的区域结构 ； q部分相容则会形成分相但不分离的结构。部分相容则会形成分相但不分离的结构。 9.2 聚合物共混物的相容性.q 当聚合物共混物形成了链段水平或分子水平均匀混合，当聚合物共混物形成了链段水平或分子水平均匀混合，则认为是完全相容的体系。则认为是完全相容

17、的体系。 G = H - T S 绝大多数高分子共混物难以达到分子水平的相容绝大多数高分子共混物难以达到分子水平的相容（完全相容），而得到非均相结构（两相结构）。（完全相容），而得到非均相结构（两相结构）。高分子分子量很大高分子分子量很大混合时混合时S 很小很小混合过程一般为吸热（混合过程一般为吸热（ H0）H 为正值为正值分子水平相容分子水平相容G0.工艺相容性工艺相容性 q指聚合物之间容易相互分散且形成性能稳定指聚合物之间容易相互分散且形成性能稳定q的共混体系的能力。的共混体系的能力。 q由于分子极性、表面张力、相对分子质量等存在的差异由于分子极性、表面张力、相对分子质量等存在的差异,相容

18、性很差的聚合物共混物，随着时间的延长，必然发生相容性很差的聚合物共混物，随着时间的延长，必然发生相分离现象和分层现象。相分离现象和分层现象。 那么怎样实现工艺的相容性呢？那么怎样实现工艺的相容性呢？q聚合物本体粘度大，分子运动困难，分相实际上进行得极为缓慢；聚合物本体粘度大，分子运动困难，分相实际上进行得极为缓慢； q大分子相互之间会产生扩散，使分子链段位移，形成过渡层大分子相互之间会产生扩散，使分子链段位移，形成过渡层; ;q由于剪切力的作用会产生一定的力化学增容作用；由于剪切力的作用会产生一定的力化学增容作用； q共混体系中的一些助剂如填充剂、交联剂等有时也会有力于共混体共混体系中的一些助

19、剂如填充剂、交联剂等有时也会有力于共混体系相容系相容 .q以研究共混物形态为基础的方法以研究共混物形态为基础的方法 q采用光学显微镜或电镜直接观察分散相的尺寸及其分布，采用光学显微镜或电镜直接观察分散相的尺寸及其分布，用小角用小角X X射线衍射和小角中子散射亦可测定相区尺寸；射线衍射和小角中子散射亦可测定相区尺寸； q以研究共混体系物理性质为基础的方法，以研究共混体系物理性质为基础的方法，q如共混体系的玻璃化转变温度是判断链段水平相容性的如共混体系的玻璃化转变温度是判断链段水平相容性的常用方法，当然也可根据制品的最终物理性能的优劣加以常用方法，当然也可根据制品的最终物理性能的优劣加以判断；判断

20、； q热力学方法，热力学方法，q这是最基本的研究方法，主要有溶解度参数和这是最基本的研究方法，主要有溶解度参数和Flory- Flory- HugginsHuggins相互作用参数。相互作用参数。 .一、共同溶剂法一、共同溶剂法 将两种聚合物等量地溶于同一溶剂放置观察，若发生相分离，将两种聚合物等量地溶于同一溶剂放置观察，若发生相分离，则认为二者不相容，反之，则认为相容。则认为二者不相容，反之，则认为相容。 优点：简单易行优点：简单易行, ,不需要特殊设备。不需要特殊设备。 缺点：可靠性差，溶剂选择困难。缺点：可靠性差，溶剂选择困难。二、透明性法二、透明性法 将聚合物共混物通过溶液浇铸或模压的

21、方法制成薄膜，然后将聚合物共混物通过溶液浇铸或模压的方法制成薄膜，然后根据薄膜的透明度判断体系的相容性。根据薄膜的透明度判断体系的相容性。 优点：操作简单优点：操作简单 缺点：不适用于含有结晶组分和组分间折光指数差缺点：不适用于含有结晶组分和组分间折光指数差 小的体系。小的体系。.三。聚合物共混体系相容性与玻璃化转变温度的关系三。聚合物共混体系相容性与玻璃化转变温度的关系聚合物的玻璃化转变对应的微观运动单元是聚合物分子的聚合物的玻璃化转变对应的微观运动单元是聚合物分子的链段，链段的运动不仅与分子链本身的结构和组成有关，链段，链段的运动不仅与分子链本身的结构和组成有关，还与链段所处的微观环境有关

22、。还与链段所处的微观环境有关。不相容聚合物体系各组分自成一相，分子链段的微观环境不相容聚合物体系各组分自成一相，分子链段的微观环境与纯组分基本一样，因此混合前后与纯组分基本一样，因此混合前后TgTg基本不发生变化。基本不发生变化。相容聚合物体系各组分混合在一起，分子链段的微观环境相容聚合物体系各组分混合在一起，分子链段的微观环境与纯组分不一样，因此混合前后与纯组分不一样，因此混合前后TgTg会发生变化。会发生变化。因此，我们可以通过聚合物共混体系混合前后各组分因此，我们可以通过聚合物共混体系混合前后各组分TgTg的变化情况来判断聚合物共混体系的相容性。的变化情况来判断聚合物共混体系的相容性。.

23、Tg当当()=1时，时，Tg1=Tg2，共混物完全相容；，共混物完全相容；当当()=0时，共混物完全不相容；时，共混物完全不相容；当当0()1时，共混物部分相容。时，共混物部分相容。完全相容完全相容完全不相容完全不相容.聚合物共混物聚合物共混物的形态结构的形态结构聚合物共混物聚合物共混物的性能的性能聚合物中各组分之间聚合物中各组分之间的热力学相容性的热力学相容性问题问题:2 从实用的角度出发，是否聚合物共混物的热力学从实用的角度出发，是否聚合物共混物的热力学相容性越好越有利相容性越好越有利.高分子共混材料的相容性决定着两相的分散程度。高分子共混材料的相容性决定着两相的分散程度。 相容性太差，两

24、种高分子混合程度很差，材料呈现相容性太差，两种高分子混合程度很差，材料呈现宏观的相分离，出现分层现象，很少有实用价值；宏观的相分离，出现分层现象，很少有实用价值； 分子水平的相容，只用一个分子水平的相容，只用一个Tg，意义不大。，意义不大。而部分相容（相容性适中）的共混高聚物往而部分相容（相容性适中）的共混高聚物往往能体现均聚物各自的特点。往能体现均聚物各自的特点。.相容性适中的共混高聚物相容性适中的共混高聚物具有较大的实用价值具有较大的实用价值Uncompatibilized blendsCompatibilized blends 在外观上是均匀的（肉眼或光学显微镜观察不到在外观上是均匀的（

25、肉眼或光学显微镜观察不到两相的存在）；两相的存在）； 呈现微观的相分离（电子显微镜可以观察到两相呈现微观的相分离（电子显微镜可以观察到两相结构的存在）；结构的存在）； 材料此时具有两个材料此时具有两个Tg，两相均具有各自的独立性，两相均具有各自的独立性.非反应型增容剂（又称亲和型增容剂）多为嵌段和接枝共聚物非反应型增容剂（又称亲和型增容剂）多为嵌段和接枝共聚物，依靠在其大分子结构中同时含有与共混组分，依靠在其大分子结构中同时含有与共混组分P1和和 P2 相同的聚相同的聚合物链，因而可在合物链，因而可在P1和和 P2 两相界面处起到两相界面处起到“乳化作用乳化作用”或或“偶偶联作用联作用”，使两

26、相相容性得以改善。，使两相相容性得以改善。 非反应型增容剂作用模型A相相B相相接枝共聚物嵌段共聚物界面界面.q外加反应性增容剂与共混聚合物组分反应而增容，也包外加反应性增容剂与共混聚合物组分反应而增容，也包括使共混聚合物组分官能化，并凭借相互反应而增容括使共混聚合物组分官能化，并凭借相互反应而增容 。属于一种强迫性的增容，与共混的聚合物组分之间形成新属于一种强迫性的增容，与共混的聚合物组分之间形成新的化学键。但有时位阻效应和熔体的粘性可减少增容反应的化学键。但有时位阻效应和熔体的粘性可减少增容反应的速度和均匀性，反应性高分子必须含有反应活性很强的的速度和均匀性，反应性高分子必须含有反应活性很强

27、的官能团，反应必须快并且最好是不可逆的，混合必须是充官能团，反应必须快并且最好是不可逆的，混合必须是充分的。分的。 . abcdef. 引入特定的相互作用基团，使其具有互补相异性，如电子转移引入特定的相互作用基团，使其具有互补相异性，如电子转移导致的相容体系、在非极性的共混组分中引入极性基团和在高分导致的相容体系、在非极性的共混组分中引入极性基团和在高分子链中引入可形成氢键或离子型基团等子链中引入可形成氢键或离子型基团等. .9.3 聚合物共混物的形态结构q均相体系，如果共混的聚合物之间形成了分子水平的相均相体系，如果共混的聚合物之间形成了分子水平的相容，在热力学上是完全相容的，则就会形成均一

28、的，不分容，在热力学上是完全相容的，则就会形成均一的，不分相的体系。相的体系。q单相连续结构，是指聚合物共混物中两相或多相结构中单相连续结构，是指聚合物共混物中两相或多相结构中只有一相是连续的，称为基体，其他的相分散在连续相中，只有一相是连续的，称为基体，其他的相分散在连续相中，称为分散相。由于相之间的交错，分散的相会被分为许多称为分散相。由于相之间的交错，分散的相会被分为许多微小的区域，这种区域称作相畴或微区。单相连续的形态微小的区域，这种区域称作相畴或微区。单相连续的形态结构又因分散相含量和相畴的形状、大小以及与连续相的结构又因分散相含量和相畴的形状、大小以及与连续相的结合情况不同而表现为

29、多种形式。结合情况不同而表现为多种形式。.q两相交错或互锁结构，共混体系的组分都没有形成贯穿两相交错或互锁结构，共混体系的组分都没有形成贯穿整个体系的连续相，嵌段共聚物发生旋节分离以及当两嵌整个体系的连续相，嵌段共聚物发生旋节分离以及当两嵌段组分含量相近时常易形成这种形态结构，聚合物共混物段组分含量相近时常易形成这种形态结构，聚合物共混物发生相逆转时也会形成这种结构。发生相逆转时也会形成这种结构。 组分组分A增加，组分增加，组分B减少减少.左边是垂直于薄膜表面的切片左边是垂直于薄膜表面的切片，右边是平行于薄膜的切片。，右边是平行于薄膜的切片。SBS嵌段共聚物，嵌段共聚物，S/B=80/20，P

30、B形成球状分散形成球状分散SBS嵌段共聚物，嵌段共聚物，S/B=60/40，PB以圆棒状分散在以圆棒状分散在PS中中SBS嵌段共聚物，嵌段共聚物，S/B=40/60，层，层状交替排列状交替排列.两相连续结构，两种聚合物网络相互贯穿，使得整个两相连续结构，两种聚合物网络相互贯穿，使得整个 共混物体系成为交织的网络。共混物体系成为交织的网络。 影响聚合物共混物形态结构最重要的因素是共混物间影响聚合物共混物形态结构最重要的因素是共混物间 的相容性，的相容性， 聚合物共混物的热力学相容性决定的是共混物形态结构聚合物共混物的热力学相容性决定的是共混物形态结构的发展趋势和最终平衡结构。而平衡结构是否能够达

31、到以的发展趋势和最终平衡结构。而平衡结构是否能够达到以及达到的程度就要取决于聚合物的相分离的动力学。及达到的程度就要取决于聚合物的相分离的动力学。 .n根据二相根据二相“软软”、“硬硬”情况可以也分四类：情况可以也分四类： 1） 分散相软（橡胶）分散相软（橡胶）- -连续相硬（塑料）连续相硬（塑料） 例如：橡胶增韧塑料（例如：橡胶增韧塑料（ABS、HIPS、 PVC+CPE、PP+EPR 等等） 2 2） 分散相硬分散相硬- -连续相软连续相软 例如：热塑性弹性体（例如：热塑性弹性体（SBS） 3 3） 分散相软分散相软- -连续相软连续相软 例如：天然橡胶与合成橡胶共混例如：天然橡胶与合成橡

32、胶共混 4 4） 分散相硬分散相硬- -连续相硬连续相硬 例如：例如： PCPE 、PPO（PC）PS等等.9.4 聚合物共混物的性能9.4.1 力学性能力学性能聚合物共混物力学性能最突出的是使用橡胶等弹性体对塑料聚合物共混物力学性能最突出的是使用橡胶等弹性体对塑料进行增韧进行增韧. .LDPE：加入聚氧化乙烯、：加入聚氧化乙烯、EVA或橡胶等；或橡胶等；HDPE：加入：加入PA12；PP（冲击强度和低温韧性较差）：加入氢化苯乙烯（冲击强度和低温韧性较差）：加入氢化苯乙烯-乙烯乙烯-丁二烯嵌段橡胶（丁二烯嵌段橡胶（SEBS），），SEBS形成分散相；形成分散相；PS（脆性）：加入丙烯晴、丁二烯

33、进行接枝共聚，形（脆性）：加入丙烯晴、丁二烯进行接枝共聚，形成成HIPS或或ABS；丁晴橡胶与；丁晴橡胶与AS共混得到共混得到ABS；还有；还有SBS；.橡胶等弹性体的主要增韧机理包括以下三方面：橡胶等弹性体的主要增韧机理包括以下三方面：引发和支化大量银纹并桥接裂纹两岸；引发和支化大量银纹并桥接裂纹两岸；引发基体剪切形变形成剪切带；引发基体剪切形变形成剪切带；在橡胶颗粒内部及表面产生空穴，伴之以空穴之间在橡胶颗粒内部及表面产生空穴，伴之以空穴之间聚合物链的伸展和剪切，并导致基体的塑性变形。聚合物链的伸展和剪切，并导致基体的塑性变形。. ROF增韧机理有两种增韧机理有两种 ：冷拉机理，适于相容性

34、较好的体系，共混物能量的吸收被冷拉机理，适于相容性较好的体系，共混物能量的吸收被认为是刚性球粒在基体的高静压下变韧，拉伸时变韧的刚认为是刚性球粒在基体的高静压下变韧，拉伸时变韧的刚性粒子因受拉导致在赤道面位置受到大的压应力作用而产性粒子因受拉导致在赤道面位置受到大的压应力作用而产生伸长，并协调连续相基体产生同样的变化；生伸长，并协调连续相基体产生同样的变化； 空穴增韧机理，适于相容性不好的体系，分散相空穴增韧机理，适于相容性不好的体系，分散相ROF以规以规整的球状均匀分散在基体连续相中，两相间有明显的界面，整的球状均匀分散在基体连续相中，两相间有明显的界面，甚至分散相周围存在空穴；受冲击时界面

35、易脱粒而形成微甚至分散相周围存在空穴；受冲击时界面易脱粒而形成微小的空穴，这些空穴易发生剪切而吸收能量，也可诱发基小的空穴，这些空穴易发生剪切而吸收能量，也可诱发基体产生银纹而吸收能量。从而提高了冲击强度。体产生银纹而吸收能量。从而提高了冲击强度。. RIF增韧机理增韧机理:认为无机刚性粒子均匀分散在树脂基体的连续相中，在认为无机刚性粒子均匀分散在树脂基体的连续相中，在受外力作用时，无机刚性粒子可以起到应力集中中心的受外力作用时，无机刚性粒子可以起到应力集中中心的作用，粒子引发大量的银纹，使得周围的树脂基体产生作用，粒子引发大量的银纹，使得周围的树脂基体产生了塑性形变，吸收大量的冲击能；此外无

36、机刚性粒子对了塑性形变，吸收大量的冲击能；此外无机刚性粒子对银纹的发展还有阻碍和终止作用；进而可以起到增韧作银纹的发展还有阻碍和终止作用；进而可以起到增韧作用。用。.树脂基体的影响树脂基体的影响: : 树脂基体的分子量大树脂基体的分子量大,韧性高韧性高,利于合金的增韧利于合金的增韧; 橡胶相的影响橡胶相的影响: : 橡胶相含量的影响橡胶相含量的影响; 橡胶相颗粒大小的影响橡胶相颗粒大小的影响: 橡胶用量有一最佳值橡胶用量有一最佳值; ; 要有足够数量的橡胶颗粒来引发银纹和剪切带，故橡胶颗粒要有足够数量的橡胶颗粒来引发银纹和剪切带，故橡胶颗粒 不能过大不能过大; ; 小粒径利于引发剪切带，大粒径

37、利于引发银纹；小粒径利于引发剪切带，大粒径利于引发银纹； 脆性基体利于引发银纹，韧性基体则利于引发剪切带；脆性基体利于引发银纹，韧性基体则利于引发剪切带； 橡胶颗粒和剪切带都可终止银纹。故对于脆性基体，橡胶颗橡胶颗粒和剪切带都可终止银纹。故对于脆性基体，橡胶颗 粒需同时引发和终止银纹，故宜大一些，粒需同时引发和终止银纹，故宜大一些， 对韧性基体如对韧性基体如PA，少量银纹可由剪切带终止，粒径可小一些。，少量银纹可由剪切带终止，粒径可小一些。 . 橡胶相玻璃化温度的影响橡胶相玻璃化温度的影响 ; 橡胶相包容物含量的影响橡胶相包容物含量的影响 ; 橡胶相交联度的影响橡胶相交联度的影响; ; 橡胶相

38、和树脂相相互作用力的影响橡胶相和树脂相相互作用力的影响; ; .最大特点是聚合物共混物的玻璃化转变区变宽最大特点是聚合物共混物的玻璃化转变区变宽, ,相应力学松弛谱加宽相应力学松弛谱加宽 由于力学松弛谱加宽由于力学松弛谱加宽, ,材料的力学损耗峰面积材料的力学损耗峰面积加大加大. .受机械功作用时受机械功作用时, ,有更多的能量转化为热有更多的能量转化为热能能, ,这样可以起到防震和隔音作用这样可以起到防震和隔音作用, ,是良好的阻是良好的阻尼材料尼材料. . .9.4.2 其他性能其他性能例例1 ABS是由连续相是由连续相AS（丙烯晴（丙烯晴- -苯乙烯共聚）塑料（透明）苯乙烯共聚）塑料（透

39、明）和分散相和分散相SBR（丁苯橡胶）（不透明）接枝共聚，（丁苯橡胶）（不透明）接枝共聚，ABS是不透明的。是不透明的。大多数非均相共混高聚物是不透明的。因为两相的密度大多数非均相共混高聚物是不透明的。因为两相的密度不同，折射率不同，光线在两相界面上发生折射和反射不同，折射率不同，光线在两相界面上发生折射和反射的结果。的结果。.例例2 PMMA韧性不足，将韧性不足，将MMA和和B B、St共混后获得共混后获得MBS塑料，抗塑料，抗冲击强度提高很多但成为不透明的材料。如果严格调冲击强度提高很多但成为不透明的材料。如果严格调节二相各自的共聚组成。使两相的折射率相接近，就节二相各自的共聚组成。使两相

40、的折射率相接近，就可得到透明的可得到透明的MBS塑料。塑料。例例3 SBS塑性弹性体：分散相（硬）塑性弹性体：分散相（硬）- -PS塑料；连续相（软）塑料；连续相（软）- -PB橡胶。橡胶。PS作为分散相分散在作为分散相分散在PB橡胶连续相中。当分橡胶连续相中。当分散相尺寸很小，不影响光线通过，也可以是透明的。散相尺寸很小，不影响光线通过，也可以是透明的。.例例1 对于有些塑料，为了增加韧性，采用加增塑剂的对于有些塑料，为了增加韧性，采用加增塑剂的办法。例如办法。例如PVC，采用增塑的办法获得适当的韧性，采用增塑的办法获得适当的韧性，但同时增塑使得但同时增塑使得TgTg下降，降低了塑料的使用温度。下降，降低了塑料的使用温度。例例2 橡胶增韧塑料橡胶增韧塑料HIPS，由于在由于在PS塑料中加入了橡胶塑料中加入了橡胶组分（顺丁、丁苯橡胶），所以抗冲性大大提高组分（顺丁、丁苯橡胶），所以抗冲性大大提高（韧性大大提高），但却不降低使用温度。（韧性大大提高），但却不降低使用温度。 橡胶增韧塑料可大幅度提高韧性而又不降低使用温度，橡胶增韧塑料可大幅度提高韧性而又不降低使用温度，这是共混高聚物的突出优点之一。这是共混高聚物的突出优点之一。