第12讲-高分子共混和复合材料及功能高分子课件.ppt

1、第12讲12.1 共混高聚物12.2 聚合物基复合材料12.3 功能高分子材料12.1 12.1 共混高聚物共混高聚物共混高聚物、高分子共混材料和高分子合金：将两种或两种以上不同的高聚物混合，形成的材料具有纯组分所没有的综合性能。共混的作用：改变单一聚合物的性能弱点；赋予特别性能或功能；改善加工性能。共混高聚物塑料塑料共混 ABS-PVC共混，改善耐燃性橡胶橡胶共混 天然橡胶与丁腈橡胶共混，提高 天然橡胶的耐油性和耐热性橡胶塑料共混 PVC-天然氯丁胶共混，改善抗 冲击性能高聚物1缺点高聚物2聚乙烯耐环境应力开裂性差乙烯乙酸乙烯共聚物乙烯丙烯酸酯共聚物聚丙烯低温韧性差马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶

2、聚苯乙烯脆性塑料聚丁二烯橡胶聚氯乙烯加工性、耐冲击性、热稳定性差偏二氯乙烯，ABS，丁腈橡胶通用塑料系共混高聚物聚酰胺缺口冲击敏感性高EPDM,马来酸酐接枝EPDM聚碳酸酯苯乙烯丙烯腈共聚物PBTPOE（乙烯-辛烯共聚物，热塑性弹性体）工程塑料系共混高聚物共混高聚物的形成方法共混高聚物的形成方法物理共混法机械共混法溶液共混法胶乳共混法化学共混法网络互穿法溶液接枝法 物理共混机械共混：两种或两种以上的均聚物或共聚物溶液共混：聚合物各组分溶解在同一溶剂中胶乳共混：多种聚合物胶乳混合，然后共凝聚 化学共混（具有化学反应为特征）溶液接枝共混：一种线形聚合物溶解于另一单体中，然后使单体聚合，该方法常用来

3、制备抗冲击聚苯乙烯。互穿聚合物网络：一种已交联的聚合物浸入到另一种单体中，单体渗入聚合物使之溶胀，并且渗入的单体进行聚合，两种不同的聚合物网络相互贯穿其间；几种线型聚合物胶乳混合，加入交联剂再凝聚得到各自交联且相互贯穿的聚合物网络。溶液接枝法抗冲击性聚苯乙烯线形聚合物支链单体网络互穿法已交联的聚合物单体线性聚合物胶乳交联剂互互穿穿聚聚合合物物网网络络高聚物共混材料的结构高聚物共混材料的结构a ab bc cd d晶区晶区非晶区非晶区A A晶区晶区非晶区非晶区B B晶区晶区晶态-非晶态共混高聚物a-晶粒分散在非晶区中b-球晶分散在非晶区c-非晶区分散在球晶中d-非晶区区域结构分布在球晶中a-两种

4、晶粒分散在非晶区中b-球晶和晶粒分散在非晶区c-分别生成两种不同的球晶d-共同生成混合型的球晶晶态-晶态共混高聚物a ab bc cd dR粒子在P基底中P粒子在R基底中R网络在P基底中P网络在R基底中R棒在P基底中P棒在R基底中P-RP-R交替交替的层片的层片由非晶态塑料P和非晶态橡胶R复合的两相结构示意图1 12 23 34 412.12.聚合物基复合材料聚合物基复合材料聚合物基复合材料=高聚物 +增强材料 增强材料：承载负荷，增加强度。基体材料：粘合增强材料，传导和分散外力。增强材料颗粒增强复合材料颗粒状分散相复合材料 纤维状分散相复合材料 连续纤维强化复合材料 片晶增强复合材料 复合材

5、料 不连续纤维强化复合材料 连续纤维织物玻璃纤维碳纤维不连续纤维未加相容剂的玻纤增强体系加相容剂后的玻纤增强体系界面化学效应界面化学效应ROM HOHOHOHM HOOHSiRSiH2ORM HOOHSi无机表面聚合物表面12.3 12.3 功能高分子材料功能高分子材料化学功能高分子材料电磁功能高分子材料光功能高分子材料生物医用高分子材料 种 类 功 能 特 性 应 用 示 例高分子分离膜 传质作用 化工、制药、海水淡化、冶金离子交换树脂和交换膜 离子交换作用 化工、制药、水净化高分子催化剂 催化作用 化工、食品加工、生物工程高分子试剂 反应性 农药、医用、环保贮氢材料 吸着作用 化工、能源高

6、吸水性材料 吸着作用 农业、纸制品化学功能高分子材料 种 类 功 能 特 性 应 用 示 例导电高分子材料 导电性 防静电材料、屏蔽材料固体电解质材料高分子半导体 导电性 电子技术和电子器件光导材料 光电效应 电子照相、光电池、传感器压电材料 力电效应 开关材料、仪器仪表测量材料 机器人触感材料高分子磁性体 导磁作用 塑料磁石、磁性橡胶磁性记录材料 磁性转换 磁带、磁盘电致变色材料 光电效应 显示、记录 电磁功能高分子材料种 类 功 能 特 性 应 用 示 例光致变色、显示和发光材料 光色、光电效应 自动调节光线明暗 的太阳镜和窗玻璃 等、显示、记录液晶高分子 偏光效应 显示、连接器荧光高分子材料 光化学作用 情报处理、荧光染料光降解高分子材料 光化学 环境保护光盘基板材料 光学原理 高密度记录和贮存信息光功能高分子材料种 类 功 能 特 性 应 用 示 例人工器官材料 仿人体功能与替代修补作用人体脏器 药物高分子 药理作用 治疗动脉硬化、抗血栓降解性缝合材料 化学降解 非永久性外科材料生物医用高分子材料