影响聚合物共混物界面层结构的因素
化学先生 / 2019-09-12
1.互溶性对聚合物共混物界面层结构的影响
在许多情况下，热力学互溶性是聚合物之间均勾混合的主要推动力。两神聚合物的互溶性越好，则越容易相互扩散而达到均匀的混合，过渡区也就越宽广。相界面越模糊，相畴越小，两相之间的结合力也就越大。有两种极端情况:其一是两种聚合物完全不互溶，两种聚合物链段之间相互扩散的倾向极小，相界面很明显，其结果是混合较差，相之间结合力很弱，共混物性能不好，为改进共混物的性能需果取适当的工艺措施，例如，采取共聚共混的方法或加入适当的增容剂；第二种极端情况是两种聚合物完全互溶或互溶性极好，这时两种聚合物可相互完全溶解而成为均相体系或相畴极小的微分散体系。这两种极端情况都不利于共混改性的目的(尤其指力学性能改性)。
一般而言，所需要的是两种聚合物有适中的互溶性，从面制得相畴大小适宜、相之间结合力较强的复相结构的共混产物。
为说明互溶性对共混物相态结构的影响，下面以PVC/NBR共混物为例进行讨论。
PVC 的溶解度参数(δ) 为9.7，而丙烯腈T二烯共聚物即丁腈橡胶(NBR)的δ与丙烯腈(AN)的含量有关。
根据动志茹弹性能的测定和电镜分析，PVC与阳是不互溶的，相畴粗大，相界面明显，两相之间结合力码，冲击强度小对PVC/NBR共混体系，当AN含量为20%左右时，休系是部分互路，相畴适中，两相结合力较大，冲击强度很高。当NBR中AN含量超过40%时，PVC与NBR二者的δ很接近，基本上完全互路共混物近于均相，相畴极小，冲击强度亦很低，图3-21 可充分说明相畴大小与互溶性的关系。
2.分子量分布对聚合物共混物界面层结构的影响
聚合物的分子量分布对聚合物共混物界面层及两相之间的结合力亦有影响。前曾述及，聚合物之间互溶性与分子量有关，分子量减小时互溶性增加。聚合物分子量分布较宽时，低分子量聚合物倾向手向界面层扩散，在一定程度上起到增容剂的作用，因此有利于界面层的增厚，从面提高两相之间的黏合力。但若体系中低分子量聚合物过多时，界面层中聚集过多的低分子量聚合物，则界面层自身的强度降低，也会导致材料的整体强度降低。因此应该对聚合物的分子量分布对聚合物共混物界面层的影响有一正确的认识和有效的控制。
3.加工过程对聚合物共混物界面层结构的影响
在共混加工过程的流动场中，聚合物之间的互溶性可能发生以下变化:
①应力引起不可道变化如沉淀、结品、变性等，这时组分之间的互溶性降低，界面层变薄；
②应力引起可逆性变化使互溶性增大，应力使互溶性增大的现象常称为应力均化.由于分散相颗粒的可变形性，在流动场中表现出黏弹效应，所储存的弹性能是分散相颗粒破碎面产生均化作用的主要原因，此时界面层在整个试样中的比例就会上升。
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