什么是多组分聚合物的相态结构
化学先生 / 2019-09-11
人们常把多组分聚合物称为聚 合物共混物或聚合物合金，从严格意义上讲，聚合物共混物与聚合物合金并不完全同义。合金可能是均相的，也可能是复相的。均相合金与无规共聚物以及互溶性聚合物共混物对应；而复相合金则与不互溶的或部分相容的复相聚合物共混物相对应。这种对比对研究聚合物共混物有很大的启发作用。
众所周知，在1110°C左右可将大约0.8%的炭溶于铁中，随后将温度降至720°C，发生相分离，出现两个相:其一是组成为Fe3C的渗碳体即碳化铁:其二是含0.025%碳的纯粒铁即a-铁。这种两相结构的合金叫珠层铁，两相星层状结构。a-铁柔软可延，渗碳体很坚硬。珠层铁则兼备二者的综合性能。为说明两相的相态结构对合金性能的影响，可把珠层铁与回火马丁体相对比。回火玛丁体中碳化铁是以球状颗粒分胶于纯粒铁的连续相中，这和珠层铁的层状结构显然不同。所以，这两种合金虽然组成相同，但性能泡然不同。
上述例子说明，相的相态结构对合金的性能有很大影响。聚合物共混物也存在同样的情况。例如，用橡胶与聚笨乙烯共混而制得的高抗冲聚苯乙媚，尽管组成相同，但不间的制备方法和不同的工艺条件可产生极不相同的相态结构，从面产物的冲击强度会有很大的差别。
由此可见，和金属合金的情况相似，聚合物共混物的相态结构也是决定其性能的最基本的因素之一 。所以，系统的研究聚合物共混物的相态结构是很有必要的。
聚合物共混物的相态结构受一系列因素的影响。这些因素可归纳成以下三种(1) 热力学因素如聚合物之间的相互作用参数、 界面张力等。平衡热力学可用以预测共混物最终的平衡结构是均相的或是多相的。
(2)动力学因素相分 离动力学决定￥衡结构能否到达以及达到的程度。如前所述，根据相分离动力学的不同可出现两种类型的相态结构，NG 机理股形成分散结构: SD机理一股形成交错层状的共连续结构。具体的相态结构主要决定于体系的骤冷程度。骤冷程度越大，聚集体的起始尺寸越小。这种起始尺寸可从100~ 1Onm变化。结构尺寸随时间的延长而趋于平衡热力学所预期的最终值。由于高分子材料的高黏度，这种平衡结构股难以达到。 采用增容的方法可将相分离动力学所形成的结构稳定下来，从而提高产品性能的稳定性。
(3)在混合加工过程中，流动场诱发的相态结构这本质 上是由于流动参数的不同面形成的各种不同的非平衡结构。
了解以上三个方面就可对聚合物共混物相志结构形成的基本机理有一个概括的认识，从面可了解控制共混物相态结构和性能的基本途径。本章从上述观点出发，概括讨论聚合物共混物相态结构的基本类型、相界面结构、互溶性和混合加工方法对相志结构的影响以及相态结构的主要测定方法。
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