聚合物共混物界面层的厚度

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聚合物共混物界面层的厚度

化学先生 / 2019-09-12

界面层的厚度主要决定于两种聚合物的互溶性，此外还与大分子链段尺寸、组成以及相分离条件有关。基本不互溶的聚合物，链段之间只有轻微的相互扩散，因而，两相之间有非常明显和确定的相界面，且界面层较薄。随着两种聚合物之间互溶性增加，扩散程度提高，相界面越来越模糊，界面层厚度∆ι越来越大，两相之间的黏合力增大。完全互溶的两种聚合物最终形成均相，相界面消失。

一般情况下，界面层厚度∆ι约为几纳米至数十纳米。例如，共混物PS/PMMA用透射电镜观察到的∆ι约为5nm.相畴很小(即高度分散)时，界面层的体积可占相当大的比例。例如，当分散相颗粒直径为100nm左右时，界面层可达总体积的20%左右。因此，界面层可视为具有独立特性的第三相。

热力学观点认为，界面层的厚度决定于嫡和热焓两种因素。热焓因素是指聚合物1和聚合物2之间的相互作用能，它与两种聚合物溶解度参数δ1及δ2差的平方成正比，而此差的平方又与相互作用参数X12成比例。

当然，若两聚合物组分之间极性很大时,X12与溶解度参数差并无简单关系。当两聚合物存在特殊的相互作用(如强的极性作用和氢键)时,X12甚至为负值，这时界面层厚度仍可达到很大的值。

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