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多相結(jié)構(gòu)與復(fù)合體系

由于相容劑技術(shù)的開發(fā)運用,使更多的具有不同性能的注塑加工聚合物之間的組合成為可能,從而成為開發(fā)新型高分子材料的一條重要途徑。配混料的概念可以解釋為,聚合物主體材料中,含有多種添加劑組分的一種復(fù)合材料體系。商業(yè)上的聚合物絕大多數(shù)是摻混了一種或多種添加劑組分的高分子材料。且不說,熱固性塑料在成型過程中,其固化劑、填充劑是必不可少的,聚合物僅僅是起了將各種添加劑組分粘結(jié)起來的作用,就是熱塑性塑料,制品中不含有其他組分的單一聚合物成分也極為少見。
 
由兩種或兩種以上單體進行共聚而形成的高聚物。共聚物的性能取決于單體各自的特性、單體在組分中的比例以及單體在分子鏈中的排列狀況。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,及ABS,是典型的三元共聚物,在一個合適的組分比例范圍,它綜合了丙烯腈的耐化學(xué)腐蝕性和表面硬度,丁二烯的橡膠韌性以及苯乙烯的良好加工性,從而使它成為綜合性能良好、應(yīng)用廣泛的高分子材料。
 
理想的情況應(yīng)該是,聚合物之間有適中的混溶性,以期每種聚合物的良好性能都能保留,但總的性能與各組分性能之和相等或更好。共混技術(shù)在早期成功的應(yīng)用例子之一是,PS、PVC等脆硬性樹脂滲入10-20%韌性材料時,可使它的抗沖擊性能得到大幅度的提高。因此同聚改性方法一樣,共混也是用來改善和提高材料性能的重要技術(shù)手段。
 
共聚物的優(yōu)點,可以根據(jù)使用要求,對材料的組成及結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,以獲得所期望的材料性能。因而,通用塑料中,通過共聚來改善原有均聚物在某些性能方面的缺陷,以擴大性能范圍,是相當(dāng)普遍的。PE、PP、PS都有大量的工具品種,可供選擇和使用。共混與共聚在概念上有所不同。
 
共混是將兩種或兩種以上不同種類或不同結(jié)構(gòu)的聚合物進行物理混合,其組分是通過次價鍵而粘附在一起的,而共聚結(jié)構(gòu)其組分是通過共價鍵結(jié)合的。前者是分子間的混合,后者是分子內(nèi)的聚合。共混聚合物又稱為高分子合金,其性能取決于各組分各自的性能、組分在組成中的比例以及組分相互之間的結(jié)合狀態(tài)。
 
均聚物的主要性能由形成聚合物的基本原料-單體,也即在大分子鏈中稱為鏈接的化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定,因此注塑加工性能的變化往往要受到限制。商業(yè)上的聚合物材料越來越多的使用多相結(jié)構(gòu)的共聚合共混的聚合物以及摻混了許多組分添加劑的復(fù)合材料,以擴大性能范圍。取向也是造成模塑件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的眾多原因之一,而內(nèi)應(yīng)力的存在會給以后再應(yīng)力、高溫或化學(xué)環(huán)境下的使用留下許多隱患。
 
采用的組分可以是均聚物、共聚物、橡膠和熱塑性彈性體。由于不同品種的聚合物,去組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)各有差異,因此聚合物之間的混溶性是決定共混物宏觀性能的一個重要因素?;烊苄院玫木酆衔?,其最終性能可能介于各組分性能之間,而混溶性差的聚合物,共混物性能不好。
 
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