第7章高分子聚合物共混改性PPT讲稿.ppt

第7章高分子聚合物共混改性7第1页，共39页，编辑于2022年，星期一7.1 聚合物共混应用体系的选取聚合物共混应用体系的选取分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。共混物两大类。塑料的共混，按性能与用途分为通用塑料和工塑料的共混，按性能与用途分为通用塑料和工程塑料共混体系两类。程塑料共混体系两类。塑料合金塑料合金的概念是由高分子合金引申出的。的概念是由高分子合金引申出的。高高分子合金是指含多种组分的聚合物均相或多相分子合金是指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。体系，包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。而且，高分子合金材料通常应具有较高的力学而且，高分子合金材料通常应具有较高的力学性能，可用作工程塑料。性能，可用作工程塑料。以橡胶为主体的共混体系，包括以橡胶为主体以橡胶为主体的共混体系，包括以橡胶为主体的橡塑共混体系和橡胶与橡胶的共混系。的橡塑共混体系和橡胶与橡胶的共混系。第2页，共39页，编辑于2022年，星期一7.1.1 相容性因素相容性因素 两相之间良好的相容性，是两相体系共两相之间良好的相容性，是两相体系共混产物具有良好性能混产物具有良好性能(特别是力学性能特别是力学性能)的前的前提。提。相容性还影响共混过程的难易，相容性相容性还影响共混过程的难易，相容性好的两相体系，共混过程中分散相较易分散。好的两相体系，共混过程中分散相较易分散。因此，因此，一般应首选相容性较好的聚合物体系一般应首选相容性较好的聚合物体系进行共混。进行共混。例如例如PVC共混体系，选用共混体系，选用NBR、CPE、EVA等相容性较好的聚合物。在相等相容性较好的聚合物。在相容性得不到满足时，则考虑采取措施改进相容性得不到满足时，则考虑采取措施改进相容性，如容性，如添加相容剂添加相容剂。第3页，共39页，编辑于2022年，星期一7.1.2 结晶性因素结晶性因素结晶结晶性塑料通常具有较性塑料通常具有较高的刚性和硬度高的刚性和硬度，较，较好的好的耐化学药品性和耐磨性耐化学药品性和耐磨性，加工，加工流动性流动性也也相对较相对较好好。结晶性塑料的缺点是较。结晶性塑料的缺点是较脆脆，且制，且制品的成型品的成型收缩率高收缩率高。非结晶非结晶性工程塑料则具性工程塑料则具有有尺寸稳定性好尺寸稳定性好而加工而加工流动性较差流动性较差的特点。的特点。由于由于通用塑料通用塑料比工程塑料具有较比工程塑料具有较好好的加工的加工流动性流动性，所以，不仅结晶性通用塑料可以用，所以，不仅结晶性通用塑料可以用于改善非结晶性工程塑料的加工流动性于改善非结晶性工程塑料的加工流动性(如如PCPO体系体系)，非结晶性通用塑料也可以起，非结晶性通用塑料也可以起改善加工流动性的作用改善加工流动性的作用(如如PPOPS、PCABS体系体系)。第4页，共39页，编辑于2022年，星期一7.1.3 性能的改善或引入新性能性能的改善或引入新性能主要是考虑共混组成之间的性能互补，或主要是考虑共混组成之间的性能互补，或改善聚合物的某一方面性能，或者引入某改善聚合物的某一方面性能，或者引入某种特殊的性能。种特殊的性能。7.1.4价格因素价格因素 通过通过价贵价贵的聚合物与的聚合物与廉价廉价的聚合物品种共的聚合物品种共混，在混，在性能影响不大的前提下，使成本下性能影响不大的前提下，使成本下降降。价格因素在市场。价格因素在市场竞争竞争的环境下，显得的环境下，显得尤为重要。尤为重要。无机填充剂无机填充剂,如用如用CaCO3 第5页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2 通用塑料的共混改性通用塑料的共混改性通用塑料包括通用塑料包括PVC、PP、PE、PS等品种。等品种。7.2.1 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)的共混改性的共混改性PVC是一种用途广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯是一种用途广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯而而居于第二位居于第二位,分为分为“硬制品硬制品”与与“软制品软制品”。硬质硬质PVC，是不添加增塑剂或只添加很少量的增塑剂。，是不添加增塑剂或只添加很少量的增塑剂。软质软质PVC是指加入适量增塑剂，使制品具有一定柔软性的是指加入适量增塑剂，使制品具有一定柔软性的PVC材料。材料。PVC的传统增塑剂为小分子液体增塑剂，如邻苯的传统增塑剂为小分子液体增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯二甲酸二辛酯(DOP)。液体增塑剂具有良好的增塑性能，但却。液体增塑剂具有良好的增塑性能，但却易于挥发损失，使易于挥发损失，使PVC软制品的耐久性降低。采用高分子弹软制品的耐久性降低。采用高分子弹性体取代部分或全部液体增塑剂，与性体取代部分或全部液体增塑剂，与PVC进行共混，可大大进行共混，可大大提高提高PVC软制品的耐久性。软制品的耐久性。第6页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.1.1 PVC/CPE共混体共混体系系 (1)用于用于PVC硬质品硬质品 在在PVC硬制品中添加硬制品中添加CPE，主要是起增韧，主要是起增韧改性的作用。改性的作用。在在PVC/CPE共混体系共混体系中，体系的组成、共中，体系的组成、共混温度、共混方式、混温度、共混方式、混炼时间等因素都会混炼时间等因素都会影响增韧效果。影响增韧效果。第7页，共39页，编辑于2022年，星期一(2)在在PVC软制品中的应用软制品中的应用 在软质在软质PVC/CPE共混材料中，随共混材料中，随CPE用量的增大，一般会用量的增大，一般会导致拉伸强度略有下降，而耐老化性能则明显提高。导致拉伸强度略有下降，而耐老化性能则明显提高。(3)作为相容剂的应用作为相容剂的应用由于由于PE在氯化时，反应主要发生在非晶区，所以在氯化时，反应主要发生在非晶区，所以CPE是由含是由含氯较高的链段与含氯较低的链段组成的。其中，氯较高的链段与含氯较低的链段组成的。其中，含氯较高的含氯较高的链段与链段与PVC的相容性较好的相容性较好；含氯较低的链段则与聚烯烃等含氯较低的链段则与聚烯烃等非极性聚合物相容性较好。非极性聚合物相容性较好。CPE的这一特性，使它不仅可的这一特性，使它不仅可以单独与以单独与PVC共混，而目可以与共混，而目可以与PVC及其它聚合物构成三元及其它聚合物构成三元共混体系，譬如共混体系，譬如PVC/CPE/PE体系。在此体系中，体系。在此体系中，CPE可在可在PVC与与PE之间起相容剂的作用。之间起相容剂的作用。PVC与与PE是不相容体系，是不相容体系，加入加入CPE后，可使相容性得到改善。后，可使相容性得到改善。第8页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.1.2 PVC/MBS共混体系共混体系 为改善共混体系的透光性，通常有两种可供为改善共混体系的透光性，通常有两种可供选择的途径，其一是使共混物的组成之间具选择的途径，其一是使共混物的组成之间具有相近的折射率，其二是使分散粒子的粒径有相近的折射率，其二是使分散粒子的粒径小于可见光波长。在小于可见光波长。在PVC/MBS共混体系中，共混体系中，则同时利用了上述两种途径。其中，则同时利用了上述两种途径。其中，MBS簇簇状结构中的塑料支链与状结构中的塑料支链与PVC有相近的折射率，有相近的折射率，而微小的橡胶球的粒径则小于可见光波长。而微小的橡胶球的粒径则小于可见光波长。因此，因此，PVC/MBS共混体系可具有良好的透共混体系可具有良好的透光性，透光率可达光性，透光率可达80以上。以上。第9页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.1.3 PVC/NBR共混体系共混体系 丁腈橡胶产品有块状和粉末状的丁腈橡胶产品有块状和粉末状的,粉末丁腈粉末丁腈橡胶最早由美国橡胶最早由美国Goodyear公司研制生产公司研制生产。NBR可用于软质可用于软质PVC的共混改性，也可用的共混改性，也可用于硬质于硬质PVC的共混改性。市场上的丁腈橡胶的共混改性。市场上的丁腈橡胶产品有块状和粉末状的。其中，粉末丁腈橡产品有块状和粉末状的。其中，粉末丁腈橡胶因易于与胶因易于与PVC混合，易于采用挤出、注射混合，易于采用挤出、注射等成型方式，所以在等成型方式，所以在PVC/NBR共混共混体系中获得广泛应用。体系中获得广泛应用。PVC/NBR是第一个工业生产的共混物是第一个工业生产的共混物,1942年投产年投产。第10页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.1.4 PVC/ACR共混体系共混体系 7.2.1.5 PVC/EVA共混体系共混体系7.2.1.6 PVCABS共混体系共混体系7.2.1.7 PVCTPU共混体系共混体系 氧指数（氧指数（OIOI）是指在规定的条件下，试样在氧氮混合气流中，是指在规定的条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过或火焰前沿燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过或火焰前沿超过标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足或火焰前超过标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于规定值。逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于规定值。7.2.1.8 不同品种不同品种PVC的共混的共混(1)高聚合度高聚合度PVC与普通与普通PVC共混共混(2)悬浮法悬浮法PVC与与PVC糊树脂共混糊树脂共混 第11页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.2 聚丙烯聚丙烯(PP)的共混改性的共混改性7.2.2.1 PP/弹性体共混体系弹性体共混体系 与弹性体共混是与弹性体共混是PP增韧改性的主要方法。增韧改性的主要方法。PP/弹性体共混体弹性体共混体系是弹性体增韧塑料的代表性体系，其研究系是弹性体增韧塑料的代表性体系，其研究已有数十年的历史，早已实现了工业化。常已有数十年的历史，早已实现了工业化。常用于用于PP共混的弹性体有三元乙丙橡胶共混的弹性体有三元乙丙橡胶(EPDM)、乙丙橡胶乙丙橡胶(EPR)、乙烯、乙烯-1-辛烯共聚物辛烯共聚物(POE)、SBS、SBR等。小等。小大大小小第12页，共39页，编辑于2022年，星期一(7)弹性体对弹性体对PP的增韧机理的增韧机理 弹性体作为分散相分散在弹性体作为分散相分散在PP基体中，有引基体中，有引发银纹和剪切带的作用。均聚发银纹和剪切带的作用。均聚PP自身抗冲自身抗冲击强度很低，为脆性基体，增韧机理应以引击强度很低，为脆性基体，增韧机理应以引发银纹为主；共聚发银纹为主；共聚PP自身抗冲击强度较高，自身抗冲击强度较高，为韧性基体，增韧机理应以引发剪切带为主。为韧性基体，增韧机理应以引发剪切带为主。此外，此外，PP为结晶聚合物，且易于生成大的为结晶聚合物，且易于生成大的球晶，这是球晶，这是PP脆性的主要原因。弹性体分脆性的主要原因。弹性体分散相粒子可以抑制散相粒子可以抑制PP的结晶，使其形成的结晶，使其形成微晶，这也是弹性体使微晶，这也是弹性体使PP增韧的重要机理。增韧的重要机理。弹性体改性的共混物的结晶晶粒明显细化。弹性体改性的共混物的结晶晶粒明显细化。第13页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.3 聚乙烯聚乙烯(PE)的共混改性的共混改性 聚乙烯聚乙烯(PE)是产量最高的塑料品种。是产量最高的塑料品种。PE有多有多种品种，包括高压聚乙烯，又称低密度聚乙种品种，包括高压聚乙烯，又称低密度聚乙烯烯(LDPE)，以及低压聚乙烯，又称高密度聚，以及低压聚乙烯，又称高密度聚乙烯乙烯(HDPE)。此外，还有线形低密度聚乙烯。此外，还有线形低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与，是乙烯与-烯烃的共聚物。还有烯烃的共聚物。还有一类超高分子量聚乙烯一类超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，相对分子，相对分子质量一般为质量一般为200万万400万，分子结构与万，分子结构与HDPE相同。相同。第14页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.3.1 LDPE与与HDPE共混体系共混体系7.2.3.2 PE/EVA共混体系共混体系 7.2.3.3 PE/CPE共混体系共混体系 PE/CPE共混体系，提高共混体系，提高PE的的印刷印刷性能性能 7.2.3.4 PE弹性体共混体系弹性体共混体系HDPE/SBS共混体系应用于共混体系应用于保鲜膜保鲜膜.7.2.3.5 PE/PA共混体系共混体系7.2.3.6 LLDPE的共混改性的共混改性7.2.3.7 PE的其它共混体系的其它共混体系7.2.3.8 UHMWPE的共混改性的共混改性第15页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.4 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)及及ABS的共混改性的共混改性 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)具有透明性、电绝缘性能好，具有透明性、电绝缘性能好，刚性强，以及耐化学腐蚀性、耐水性、着色刚性强，以及耐化学腐蚀性、耐水性、着色性和良好的加工流动性，且价格低廉，在电性和良好的加工流动性，且价格低廉，在电子、日用品、玩具、包装、建筑、汽车等领子、日用品、玩具、包装、建筑、汽车等领域有广泛应用。域有广泛应用。PS最大的缺点是最大的缺点是冲击性能较冲击性能较差差。提高。提高PS的冲击性能，是使其更具应用价的冲击性能，是使其更具应用价值的重要途径。早在值的重要途径。早在1948年，年，DoW化学公化学公司就开发出了抗冲聚苯乙烯；司就开发出了抗冲聚苯乙烯；1952年，年，DOw化学公司又开发出高抗冲聚苯乙烯化学公司又开发出高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。ABS为丙烯腈为丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚苯乙烯共聚物，是一种改性的物，是一种改性的PS，而，而ABS本身也可以本身也可以通过共混加以进一步改性。通过共混加以进一步改性。第16页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.4.1 PS/聚烯烃共混体系聚烯烃共混体系7.2.4.2 高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的制备的制备(1)机械共混法机械共混法 机械共混法生产机械共混法生产HIPS，所用的，所用的弹性体有弹性体有SBS、SBR(丁苯橡胶丁苯橡胶)等。等。SBR、SBS与与PS的相容性较好。在的相容性较好。在PS中加入中加入15%的的SBR，制成的，制成的HIPS的的冲击强度可达冲击强度可达25 kJ/m2以上。以上。(2)接枝共聚接枝共聚-共混法共混法 接枝共聚接枝共聚-共混法生产共混法生产HIPS，是以橡胶为骨架，是以橡胶为骨架，接枝苯乙烯单体而制成的。在共聚过程中，也接枝苯乙烯单体而制成的。在共聚过程中，也会生成一定数量的会生成一定数量的PS均聚物。聚合过程中要均聚物。聚合过程中要经历相分离和相反转，最终得到以经历相分离和相反转，最终得到以PS为连续为连续相，橡胶粒为分散相的共混体系相，橡胶粒为分散相的共混体系 第17页，共39页，编辑于2022年，星期一7.2.4.4 ABS的共混改性的共混改性ABS作为作为PS的改性产品，以其优良的综合性的改性产品，以其优良的综合性能，已经获得了广泛的应用。能，已经获得了广泛的应用。ABS还可与其还可与其它聚合物共混，制成具有特殊性能和功能的它聚合物共混，制成具有特殊性能和功能的塑料合金材料，以满足不同应用领域的不同塑料合金材料，以满足不同应用领域的不同要求。如要求。如ABS/PC、ABS/PVC、ABS/PA、ABS/PBT、ABS/PET、ABS/PMMA等共混等共混体系。体系。ABS有许有许多牌号多牌号，力学性能、流变性能各有力学性能、流变性能各有差异差异。例如，其丁二烯含量不同，会使冲击。例如，其丁二烯含量不同，会使冲击强度不同，因而有高抗冲强度不同，因而有高抗冲ABS、中抗冲、中抗冲ABS等品种。在研究等品种。在研究ABS共混物时，采用不同性共混物时，采用不同性能的能的ABS，共混的效果也会有差别的。，共混的效果也会有差别的。第18页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3工程塑料的共混改性工程塑料的共混改性 工程塑料按档次分类，可分为工程塑料按档次分类，可分为通用型工程塑通用型工程塑料料和和高性能工程塑料高性能工程塑料。通用型工程塑料的品种有通用型工程塑料的品种有PA、POM、PPO、PC、PET、PBT等。等。高性能工程塑料包括高性能工程塑料包括PPS、PEK、PEEK、PES、PSF、PAR等。以工程塑料为主体的等。以工程塑料为主体的共混物通常称为主体塑料的合金，如共混物通常称为主体塑料的合金，如PA合合金、金、PPO合金等。合金等。第19页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.1 聚酰胺聚酰胺(PA)的共混改性的共混改性聚酰胺聚酰胺(PA)通常称为尼龙，主要品种有尼龙通常称为尼龙，主要品种有尼龙6、尼龙尼龙66、尼龙、尼龙1010等，是应用最广泛的通用等，是应用最广泛的通用型工程塑料。型工程塑料。PA为具有强极性的结晶性聚合物，它有较高为具有强极性的结晶性聚合物，它有较高的抗弯强度、拉伸强度，耐磨、耐腐蚀，有的抗弯强度、拉伸强度，耐磨、耐腐蚀，有自润滑性，加工流动性较好；其自润滑性，加工流动性较好；其缺点是吸水缺点是吸水率高、低温冲击性能较差，其耐热性也有待率高、低温冲击性能较差，其耐热性也有待提高提高。PA共混改性的主要目的之一是提高冲击强度。共混改性的主要目的之一是提高冲击强度。改性尼龙的缺口冲击强度小于改性尼龙的缺口冲击强度小于50 kJ/m2的为的为增韧尼龙，缺口冲击强度增韧尼龙，缺口冲击强度大于大于50 kJ/m2的则的则称为称为超韧尼龙超韧尼龙。第20页，共39页，编辑于2022年，星期一第21页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.2 聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)的共混改性的共混改性聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)是指主链上含有碳酸酯基的一类高聚物。通常是指主链上含有碳酸酯基的一类高聚物。通常所说的聚碳酸酯是指芳香族聚碳酸酯，其中，双酚所说的聚碳酸酯是指芳香族聚碳酸酯，其中，双酚A型型PC具具有更为重要的工业价值。现有的商品有更为重要的工业价值。现有的商品PC大部分为双酚大部分为双酚A型型PC。PC是透明且冲击性能好的非结晶型工程塑料，且具是透明且冲击性能好的非结晶型工程塑料，且具有耐热、尺寸稳定性好、电绝缘性能好等优点，已在电器、有耐热、尺寸稳定性好、电绝缘性能好等优点，已在电器、电子、汽车、医疗器械等领域得到广泛的应用。电子、汽车、医疗器械等领域得到广泛的应用。PC的的缺缺点是熔体黏度高，流动性差，点是熔体黏度高，流动性差，尤其是制造大型薄壁制尤其是制造大型薄壁制品时，因品时，因PC的流动性不好，难以成型，且成型后残余的流动性不好，难以成型，且成型后残余应力大，易于开裂。此外，应力大，易于开裂。此外，PC的耐磨性、耐溶剂性也的耐磨性、耐溶剂性也不好，而且不好，而且售价也较高售价也较高。性能价格比达到优化性能价格比达到优化。第22页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.2.1 PC/ABS共混体系共混体系 PC/ABS合金是最现合金是最现工业化的工业化的PC合金。合金。第23页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.2.2 PC/PET、PC/PBT共混体系共混体系 PC为非结晶聚合物，为非结晶聚合物，PET、PBT为结晶性为结晶性聚合物，聚合物，PC与与PET或或PBT共混，可以在性共混，可以在性能上互相补充。能上互相补充。PC/PET、PC/PBT共混物共混物可以改善可以改善PC在成型加工性能、耐磨性和耐在成型加工性能、耐磨性和耐化学药品性方面的不足，同时又可以克服：化学药品性方面的不足，同时又可以克服：PET、PBT耐热性差、冲击强度不高的缺点。耐热性差、冲击强度不高的缺点。PC/PET、PC/PBT合金可用于汽车保险杠、合金可用于汽车保险杠、车身侧板等用途。在车身侧板等用途。在PC/PET、PC/PBT体体系中，可以适当添加弹性体作为增韧剂，以系中，可以适当添加弹性体作为增韧剂，以提高抗冲击性能。提高抗冲击性能。第24页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.2.3 PC/PE共混体系共混体系 在众多在众多PC共混体系中，共混体系中，PC/PE颇为引人注颇为引人注意。意。PE可以改善可以改善PC的加工流动性，并使的加工流动性，并使PC的韧性得到提高。此外，的韧性得到提高。此外，PC/PE共混体共混体系还可以改善系还可以改善PC的耐热老化性能和耐沸水的耐热老化性能和耐沸水性能。性能。PE是价格低廉的通用塑料，是价格低廉的通用塑料，PC/PE共混也可起降低成本的作用。共混也可起降低成本的作用。第25页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.3 PET、PBT的共混改性的共混改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的早期用途主要是制造涤的早期用途主要是制造涤纶纤维。在塑料用途方面，纶纤维。在塑料用途方面，PET主要用于制造薄膜和主要用于制造薄膜和吹塑瓶。在塑料薄膜中吹塑瓶。在塑料薄膜中l，PET薄膜是力学性能最佳者薄膜是力学性能最佳者之一。但是，之一。但是，PET的结晶速度较慢，因而不适合于注的结晶速度较慢，因而不适合于注射和挤出加工成型。对于射和挤出加工成型。对于PET进行共混改性，可使上进行共混改性，可使上述性能得到改善。此外，述性能得到改善。此外，PET共混体系还可用于制备共混体系还可用于制备共混型纤维等用途。共混型纤维等用途。聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是美国在是美国在20世纪世纪70年代首年代首先开发的工程塑料，具有结晶速度快、适合于高速成先开发的工程塑料，具有结晶速度快、适合于高速成型的优点，且耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、耐型的优点，且耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、耐磨性优良，吸水性低，尺寸稳定性好。磨性优良，吸水性低，尺寸稳定性好。PBT的缺点是的缺点是缺口冲击强度较低。缺口冲击强度较低。PBT在在低负荷低负荷(0.45 MPa)下的热变形温度为下的热变形温度为150，但，但在在高负荷高负荷(1.82 MPa)下的热变形温度仅为下的热变形温度仅为58。第26页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.3.1 PET/PBT共混共混体系体系 PET与与PBT化学结化学结构相似，共混物在构相似，共混物在非晶相是相容的，非晶相是相容的，因而因而PET/PBT共混共混物只有物只有一个一个Tg,但是但是二者在晶相是分别结二者在晶相是分别结晶，而不生成共晶，晶，而不生成共晶，于是，共混物就出现于是，共混物就出现了了两个熔点两个熔点。PET/PBT共混物共混物Tg及及Tm与组成的关系。与组成的关系。第27页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.4 聚苯醚聚苯醚(PPO)的共混改性的共混改性 聚苯醚聚苯醚(PPO)是一种耐热性较好的工程塑料，是一种耐热性较好的工程塑料，其玻璃化转变温度为其玻璃化转变温度为210，脆化温度为，脆化温度为-170，在较宽的温度范围内具有良好的力学，在较宽的温度范围内具有良好的力学性能和电性能。性能和电性能。PPO具有高温下的耐蠕变性，具有高温下的耐蠕变性，且成型收缩率和热膨胀系数小，尺寸稳定，且成型收缩率和热膨胀系数小，尺寸稳定，适于制造尺寸精密的制品。适于制造尺寸精密的制品。PPO还具有优良还具有优良的耐酸、耐碱、耐化学药品性，水解稳定性的耐酸、耐碱、耐化学药品性，水解稳定性也极好。也极好。PPO的主要缺点是熔体流动性差，的主要缺点是熔体流动性差，成型温度高，制品易产生应力开裂。成型温度高，制品易产生应力开裂。PPO的另一个特点是与的另一个特点是与PS相容性良好，可以相容性良好，可以以任意比例与以任意比例与PS共混。共混。PS具有良好的加工流具有良好的加工流动性，可以改善动性，可以改善PPO的加工性能。的加工性能。PPO/PS,PPO/PA,PPO/PTFE 第28页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.5 聚甲醛聚甲醛(POM)的共混改性的共混改性聚甲醛聚甲醛(POM)是高密度、高结晶性的聚合物，是高密度、高结晶性的聚合物，其密度为其密度为1.42 g/cm3，是通用型工程塑料中，是通用型工程塑料中密度最高的。密度最高的。POM具有硬度高、耐磨、自具有硬度高、耐磨、自润滑、耐疲劳、尺寸稳定性好、耐化学药润滑、耐疲劳、尺寸稳定性好、耐化学药品等优点。但是，品等优点。但是，POM的冲击性能不是很的冲击性能不是很高，冲击改性是高，冲击改性是POM共混改性的主要目的。共混改性的主要目的。热塑性聚氨酯热塑性聚氨酯(TPU)是是POM增韧改性的首选增韧改性的首选聚合物。聚合物。POM/TPU第29页，共39页，编辑于2022年，星期一第30页，共39页，编辑于2022年，星期一7.3.6 高性能工程塑料的共混改性高性能工程塑料的共混改性高性能工程塑料高性能工程塑料(亦称特种工程塑料亦称特种工程塑料)的品种，的品种，包括聚苯硫醚包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺、聚酰亚胺(PI)、液晶聚、液晶聚合物合物(LCP)、聚苯醚砜、聚苯醚砜(PES)、聚芳酯、聚芳酯(PAR)、聚芳醚酮聚芳醚酮(PEK、PEEK)等。高性能工程塑料等。高性能工程塑料大都具有较高的力学性能，较高的耐热性，大都具有较高的力学性能，较高的耐热性，但加工流动性一般不太好，且价格较为昂贵。但加工流动性一般不太好，且价格较为昂贵。Refer to 158-160.高性能工程塑料往往也需要通过共混改性，高性能工程塑料往往也需要通过共混改性，使其性能得到改善。但它们的共混改性比普使其性能得到改善。但它们的共混改性比普通材料通材料难难得多，要有特得多，要有特殊的工艺殊的工艺条件和条件和设备设备。第31页，共39页，编辑于2022年，星期一7.4 橡胶的共混橡胶的共混（并用）（并用）改性改性通用橡胶包括天然橡胶通用橡胶包括天然橡胶(NR)、顺丁橡胶、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶、丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶丁基橡胶(IIR)等。特种橡胶包括氟橡胶、等。特种橡胶包括氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶等。硅橡胶、丙烯酸酯橡胶等。以橡胶为主体的共混体系包括橡胶与橡胶的以橡胶为主体的共混体系包括橡胶与橡胶的共混，通常称之为橡胶并用；橡胶与塑料共混，通常称之为橡胶并用；橡胶与塑料的共混，通常称之为橡塑并用。橡胶的共的共混，通常称之为橡塑并用。橡胶的共混，可以实现橡胶的改性，也可以降低产混，可以实现橡胶的改性，也可以降低产品成本。因此，橡胶的共混已成为橡胶制品成本。因此，橡胶的共混已成为橡胶制品生产的重要途径。品生产的重要途径。第32页，共39页，编辑于2022年，星期一 在橡胶共混中，需添加许多助剂，如硫化剂、硫化促进剂、在橡胶共混中，需添加许多助剂，如硫化剂、硫化促进剂、补强剂、防老剂等等。这些助剂在聚合物两相间如何分配，补强剂、防老剂等等。这些助剂在聚合物两相间如何分配，对橡胶共混物的性能影响很大。对橡胶共混物的性能影响很大。对于两种橡胶共混形成的两相体系，两相都要达到一定的对于两种橡胶共混形成的两相体系，两相都要达到一定的交联程度，这就是两相的同步交联，或称为同步硫化。为交联程度，这就是两相的同步交联，或称为同步硫化。为实现同步硫化，就要求硫化助剂在两相问分配较为均匀。实现同步硫化，就要求硫化助剂在两相问分配较为均匀。否则，就会造成一相过度交联，一相交联不足，严重影响否则，就会造成一相过度交联，一相交联不足，严重影响共混物的性能。共混物的性能。硫化助剂在两相间的分配，主要影响因素是硫化助剂在硫化助剂在两相间的分配，主要影响因素是硫化助剂在橡胶中的溶解度。而这又与硫橡胶中的溶解度。而这又与硫化助剂的溶解度参数及橡胶的溶解度参数有关。化助剂的溶解度参数及橡胶的溶解度参数有关。第33页，共39页，编辑于2022年，星期一NR/BR，天然橡胶，天然橡胶(NR)具有良好的综合力学性能；顺丁橡具有良好的综合力学性能；顺丁橡胶胶(BR)则具有高弹性、低生热、耐寒性、耐屈挠和耐磨耗则具有高弹性、低生热、耐寒性、耐屈挠和耐磨耗性能优良的特点。性能优良的特点。NR与与BR相容性较好，两者共混后，可相容性较好，两者共混后，可以在性能上得到互补。将以在性能上得到互补。将BR与与NR共混，可提高共混，可提高NR的耐磨的耐磨性，在轮胎工业中广泛应用于胎面胶和胎侧胶中。性，在轮胎工业中广泛应用于胎面胶和胎侧胶中。NR/SBR，可应用于制造轮胎、输送带等用途中。，可应用于制造轮胎、输送带等用途中。NBR/PVC，应用于制造耐油的橡胶制品，如油压制动胶，应用于制造耐油的橡胶制品，如油压制动胶管、输油胶管、管、输油胶管、耐油胶辊、耐油性劳保胶鞋等。耐油胶辊、耐油性劳保胶鞋等。EPDM/IIR，丁基橡胶，丁基橡胶(IIR)具有优异的气密性、耐热老具有优异的气密性、耐热老化和耐天候老化性能，适用于制造内胎。化和耐天候老化性能，适用于制造内胎。第34页，共39页，编辑于2022年，星期一7.4.3 特种橡胶的共混改性特种橡胶的共混改性 氟橡胶共混物氟橡胶共混物 氟橡胶是指主链或侧链的碳氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上连接有氟原子的高分子弹性体。氟橡原子上连接有氟原子的高分子弹性体。氟橡胶具有优异的耐热性胶具有优异的耐热性(200250)，耐候性、，耐候性、耐臭氧性、耐油性、耐化学药品性都很好，耐臭氧性、耐油性、耐化学药品性都很好，气体透过性低，且属自熄型橡胶。氟橡胶的气体透过性低，且属自熄型橡胶。氟橡胶的缺点是耐寒性差，而且价格颇为昂贵。缺点是耐寒性差，而且价格颇为昂贵。硅橡胶共混物硅橡胶共混物 硅橡胶是指主链以硅橡胶是指主链以SiO单元为主，以单价有机基团为侧基的线形聚单元为主，以单价有机基团为侧基的线形聚合物弹性体。硅橡胶合物弹性体。硅橡胶耐寒耐寒性极好，耐热性则性极好，耐热性则仅次于氟橡胶。仅次于氟橡胶。第35页，共39页，编辑于2022年，星期一 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶(ACM)是以丙烯酸酯为主单体经是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。胶。ACM具有高温下的耐油稳定性能，一般具有高温下的耐油稳定性能，一般可达可达175。ACM已成为近年来汽车。工业着已成为近年来汽车。工业着重开发的一种密封材料。重开发的一种密封材料。ACM的缺点是耐寒的缺点是耐寒性差，可通过共混加以改善。性差，可通过共混加以改善。ACM/硅橡胶共混物硅橡胶共混物 使使ACM的耐寒性提高。的耐寒性提高。ACM/NBR,ACM/氯醚橡胶氯醚橡胶(CHC)第36页，共39页，编辑于2022年，星期一7.4.4共混型热塑性弹性体共混型热塑性弹性体 共混型热塑性弹性体是采用共混型热塑性弹性体是采用动态硫化动态硫化方法生产方法生产的新型热塑性弹性体材料。所谓的新型热塑性弹性体材料。所谓动态硫化，动态硫化，是指共混体系在共混过程中的剪切力作用下是指共混体系在共混过程中的剪切力作用下进行的硫化反应。进行的硫化反应。在动态硫化过程中，橡一在动态硫化过程中，橡一塑共混体系中的橡胶组分在机械共混的同时塑共混体系中的橡胶组分在机械共混的同时就完成了硫化。动态硫化是一种反应性共混就完成了硫化。动态硫化是一种反应性共混过程。过程。动态硫化动态硫化又分为又分为部分硫化型部分硫化型和全硫化和全硫化型。型。1972年，美国年，美国Uniroyal公司推出经动态公司推出经动态硫化制出的硫化制出的部分交联的三元乙丙橡胶与聚丙部分交联的三元乙丙橡胶与聚丙烯的共混型热塑性弹性体烯的共混型热塑性弹性体，这是部分动态硫，这是部分动态硫化型的化型的最早工业产品最早工业产品。橡胶相有少量交联结橡胶相有少量交联结构存在。构存在。第37页，共39页，编辑于2022年，星期一全动态硫化型热塑性弹性体又被称为热塑性全动态硫化型热塑性弹性体又被称为热塑性动态硫化橡胶动态硫化橡胶(TPV)。在众多。在众多TPV中，乙丙中，乙丙橡胶的橡胶的TPV受到格外重视。其中，受到格外重视。其中，EPDM/PP体系制备的体系制备的TPV又是进行了最为又是进行了最为广泛研究的一种。美国广泛研究的一种。美国孟山都孟山都公司生产了公司生产了EPDM/PE热塑性动态硫化橡胶的商业产品，热塑性动态硫化橡胶的商业产品，牌号为牌号为Santoprene。TPV应用：汽车配件应用：汽车配件,建筑材料建筑材料,医疗领域医疗领域,电子、电器领域，电子、电器领域，等。等。第38页，共39页，编辑于2022年，星期一作业：作业：P167：1，2，3，4第39页，共39页，编辑于2022年，星期一