聚合物的混合.ppt

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1、高分子材料加工基础高分子材料加工基础烟台大学化学生物理工学院 第二章第二章 聚合物的熔融和溶解聚合物的熔融和溶解第三章第三章 聚合物的混合聚合物的混合第四章第四章 聚合物流体的流变性聚合物流体的流变性 第五章第五章 聚合物加工中的物理化学变化聚合物加工中的物理化学变化 第三章第三章 聚合物的混合聚合物的混合烟台大学化学生物理工学院第三章第三章 聚合物的混聚合物的混合合例子：聚氯乙例子：聚氯乙烯塑料的成型，烯塑料的成型，橡胶的成型橡胶的成型添加剂（助剂或配合剂）：添加剂（助剂或配合剂）：改善加工、使用性能，降低成本改善加工、使用性能，降低成本问题：问题：如何使多组分不均匀的体系变成为多组分均匀体

2、系？如何使多组分不均匀的体系变成为多组分均匀体系？实现这个关键环节的就是实现这个关键环节的就是混合混合混合混合烟台大学化学生物理工学院第三章第三章 聚合物的混合聚合物的混合3.13.1 混合的基本概念和机理混合的基本概念和机理3.23.2混合分类混合分类混合的表征混合的表征3.33.3烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理 混合指用机械方法使两种或多种物料均匀参混的操作，混合指用机械方法使两种或多种物料均匀参混的操作，产物称为混合物。产物称为混合物。混合是一种操作混合是一种操作是一个过程是一个过程混合的基本概念混合的基本概念烟台大学化学生物理工学院3.1 混合

3、的基本混合的基本概概念和机理念和机理u将将各各种种添添加加剂剂混混合合掺掺入入聚聚合合物物基基体体中中，使使其其分分散散成成为为树树脂脂体体系系中中的的一一个个含含量量组组分分。添添加加剂剂包包括括：稳稳定定剂剂、润润滑滑剂剂、增塑剂等等。增塑剂等等。u以玻璃纤维、碳纤维等增强材组分增强高聚物树脂。以玻璃纤维、碳纤维等增强材组分增强高聚物树脂。u将将单单一一的的聚聚合合物物熔熔体体均均化化，或或通通过过受受到到控控制制的的剪剪切切流流动动以得到某种期望的流变性质的混合。以得到某种期望的流变性质的混合。u另外还有一些小技术过程也可以称为混配：另外还有一些小技术过程也可以称为混配：高分子溶液的增浓

4、处理；高分子溶液的增浓处理；造粒；造粒；体系中残余成分的脱排。体系中残余成分的脱排。在高分子材料的工业中，在高分子材料的工业中，混合作为材料制备工艺中最重要的手段之一，混合作为材料制备工艺中最重要的手段之一，还包含在一个更广泛的技术概念还包含在一个更广泛的技术概念“混配混配”之中。之中。混合的基本概念混合的基本概念烟台大学化学生物理工学院按照按照Brodkey混合理论混合理论 混合涉及到三种扩散的基本运动形式混合涉及到三种扩散的基本运动形式:即即分子扩散、涡流扩散和体积扩散分子扩散、涡流扩散和体积扩散分子扩散、涡流扩散和体积扩散分子扩散、涡流扩散和体积扩散。混合的机混合的机理理3.1 混合的基

5、本混合的基本概概念和机理念和机理烟台大学化学生物理工学院 是由浓度梯度驱使的自发发生的一种过程是由浓度梯度驱使的自发发生的一种过程 各组分的微粒子由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区各组分的微粒子由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域，从而达到各组分的均化。域，从而达到各组分的均化。分子扩散分子扩散分子扩散分子扩散在气体和低粘度液体中占支配地位。在气体和低粘度液体中占支配地位。对于聚合物加工，熔体和熔体之间的分子扩散没有实际对于聚合物加工，熔体和熔体之间的分子扩散没有实际意义。意义。但是如果参与混合的组分之一是低分子物质，如抗氧剂、但是如果参与混合的组分之一是低分子物质，如抗氧剂、发泡剂、颜料等，

6、则分子扩散可能是一个比较重要的因素发泡剂、颜料等，则分子扩散可能是一个比较重要的因素混合的机混合的机理理3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理分子扩散分子扩散烟台大学化学生物理工学院也称为紊流扩散也称为紊流扩散在化工中流体的混合一般是靠系统内产生紊流来实现的在化工中流体的混合一般是靠系统内产生紊流来实现的 在聚合物加工中，由于物料的运动速度达不到紊流，因在聚合物加工中，由于物料的运动速度达不到紊流，因此不发生紊流扩散。此不发生紊流扩散。3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理涡流扩散涡流扩散烟台大学化学生物理工学院 是指是指流体质点、液滴或固体粒子流体质点

7、、液滴或固体粒子流体质点、液滴或固体粒子流体质点、液滴或固体粒子由系统一个空间向另一由系统一个空间向另一个空间位置的运动，或两种以及多组分在相互占有的空间内个空间位置的运动，或两种以及多组分在相互占有的空间内发生运动，以期达到各组分的均匀。发生运动，以期达到各组分的均匀。在聚合物加工中，在聚合物加工中，这种混合作用占支配地位这种混合作用占支配地位3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理体积扩散体积扩散(对流混合对流混合)烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理体积扩散体积扩散体积对流混合（不变形）体积对流混合（不变

8、形）（可发生在固体物料间，或液体物料间）（可发生在固体物料间，或液体物料间）层流对流混合（变形）层流对流混合（变形）（主要发生在液体物料间）（主要发生在液体物料间）烟台大学化学生物理工学院 混合的目的混合的目的混合的目的混合的目的就是使原来两种或两种以上各自均匀分散的物就是使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料从一种物料照可接受的概率分布到另一种物料中去，以便得料从一种物料照可接受的概率分布到另一种物料中去，以便得到组成均匀的混合物。到组成均匀的混合物。然而，在没有分子扩散和分子运动的情况下，为了达到所然而，在没有分子扩散和分子运动的情况下，为了达到所需的概率分布，混合问题就变为一种需的概率分

9、布，混合问题就变为一种物料发生形变和重新分布物料发生形变和重新分布物料发生形变和重新分布物料发生形变和重新分布的问题，而且如果最终物料颗粒之间不是互相孤立的，分散的的问题，而且如果最终物料颗粒之间不是互相孤立的，分散的颗粒可能就有一种凝聚的趋势。颗粒可能就有一种凝聚的趋势。3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院混合的基本要素混合的基本要素3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理这样，混合就需要有外加的作用力（主要是剪切力）这样，混合就需要有外加的作用力（主要是剪切力）这种外加作用力主要起两个作用：这种外加作用力主

10、要起两个作用：（1）使物料发生形变和重新分布；）使物料发生形变和重新分布；（2）克服颗粒的凝聚。）克服颗粒的凝聚。烟台大学化学生物理工学院混合混合要素要素剪切剪切分流分流合并和置换合并和置换挤压挤压(压缩压缩)拉伸拉伸集聚集聚3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院剪切情况剪切情况A:介于两块平行板间的物料由于板的平行运介于两块平行板间的物料由于板的平行运动而使物料内部产生永久变形的动而使物料内部产生永久变形的“粘性剪切粘性剪切粘性剪切粘性剪切”B：刀具切割物料的：刀具切割物料的“分割剪切分割剪切”C:由以上两种剪切合成的如石磨磨碎由以上两种

11、剪切合成的如石磨磨碎东西时的东西时的“磨碎剪切磨碎剪切”主要主要主要主要剪切剪切3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院 剪切的作用：是把高粘度分散相的粒子或凝聚体分散剪切的作用：是把高粘度分散相的粒子或凝聚体分散于其它分散介质中。于其它分散介质中。粘性剪切粘性剪切3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理条纹厚度条纹厚度h：指两流体剪切变形后之间的距离指两流体剪切变形后之间的距离烟台大学化学生物理工学院 如果考虑两流体交错层

12、的体积为如果考虑两流体交错层的体积为V，则与条纹厚度，则与条纹厚度h以及总以及总界面积界面积A的关系如下：的关系如下：这样得到条纹厚度的值：这样得到条纹厚度的值：对于大剪切应变，条纹厚度对于大剪切应变，条纹厚度h与剪切应变的关系如下式：与剪切应变的关系如下式：从上式看到，条纹厚度与剪切应变成反比，剪切变形越大，从上式看到，条纹厚度与剪切应变成反比，剪切变形越大，条纹厚度越小，混合程度越高。条纹厚度越小，混合程度越高。3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理 物料受剪切作用后，

13、发生变形、拉长，但体积没有发生变化，于是截面变物料受剪切作用后，发生变形、拉长，但体积没有发生变化，于是截面变细，向倾斜方向伸长，表面积增大，渗进别的物料的可能性增加，从而达到混细，向倾斜方向伸长，表面积增大，渗进别的物料的可能性增加，从而达到混合均匀的目的。合均匀的目的。因为塑性物料的粘度大，流动性差，又不能粉碎以增加分散程度。应用剪因为塑性物料的粘度大，流动性差，又不能粉碎以增加分散程度。应用剪切作用时，由于两个剪切力的距离一般总是很小的，因此物料在变形过程中，切作用时，由于两个剪切力的距离一般总是很小的，因此物料在变形过程中，就能很均匀地被分散在整个物料中。就能很均匀地被分散在整个物料中

14、。烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理 高分子材料在挤出机内的混合过程主要是靠剪切作用来高分子材料在挤出机内的混合过程主要是靠剪切作用来达到的，螺杆旋转时物料在螺槽和料筒间所受到的剪切作用，达到的，螺杆旋转时物料在螺槽和料筒间所受到的剪切作用，可以设想为在两个无限长的平行板之间进行。可以设想为在两个无限长的平行板之间进行。烟台大学化学生物理工学院 剪切的混合效果与剪切的混合效果与剪切力的大小和力的作用距离有关、与剪切力的大小和力的作用距离有关、与剪切力的大小和力的作用距离有关、与剪切力的大小和力的作用距离有关、与剪切力的方向剪切力的方向剪

15、切力的方向剪切力的方向等有关。等有关。在双辊开炼机混炼时，就是通过机械或人力翻动的办法在双辊开炼机混炼时，就是通过机械或人力翻动的办法来不断改变物料的受力位置，从而更快更好地完成混合。来不断改变物料的受力位置，从而更快更好地完成混合。3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院 利利用用加加工工设设备备改改变变流流体体流流道道中中的的几几何何空空间间，迫迫使使物物料料在在流流道道中中不不断断改改变变方方向向和和流流量量，即即在在流流体体的的流流道道中中设设置置突突起起状状或或隔隔板状的剪切片来完成板状的剪切片来完成设：剪切片数为设：剪切片数为n，

16、分流数分流数n+1。如如果果用用于于分分流流的的剪剪切切片片设设置置成成串串联联形形式式，串串联联阶阶数数m，则分流数则分流数N为：为：N=(n+1)m分流、置换分流、置换3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理分流后：分流后：分流束在流动下游再合并为原状态；分流束在流动下游再合并为原状态；在各分流束内引起循环流动后再合并；在各分流束内引起循环流动后再合并；在各分流束进行相对位置交换（置换）后再合并；在各分流束进行相对位置交换（置换）后再合并；以上几种过程一起作用的情况。以上

17、几种过程一起作用的情况。烟台大学化学生物理工学院 如如果果物物料料在在承承受受剪剪切切前前先先经经过过压压缩缩，使使物物料料的的密密度度提提高高，这这样样剪剪切切时时剪剪切切应应力力作作用用大大，可可提提高高剪剪切切效效率率。而而且且物物料料被被压压缩时，物料内部会发生流动，产生由于缩时，物料内部会发生流动，产生由于压缩压缩引起的流动剪切。引起的流动剪切。压缩（挤压）压缩（挤压）3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院 在在单单螺螺杆杆挤挤出出机机中中，由由于于螺螺槽槽由由加加料料段段到到计计量量段段其其深深度度是是深深变变浅浅的的，因因而而

18、对对松松散散的的固固体体物物料料进进行行了了压压缩缩，该该压压缩缩有有利利于于固固体体输输送送，有有利利于于传传热热熔熔融融，也也有有利利于于物物料受到剪切。料受到剪切。例子例子3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理 这这种种由由挤挤压压（压压缩缩）引引起起的的流流动动在在密密炼炼机机、开开炼炼机机和和挤挤出机中都存在。出机中都存在。烟台大学化学生物理工学院 拉拉伸伸可可以以使使物物料料产产生生形形变变，减减少少料料层层厚厚度度和和堆堆积积体体积，增加界面，有利于混合。积，增加界面，有利于混合。已经破碎的分散相在已经破碎的分散相在热运动和微粒间的相互吸引力热运动和

19、微粒间的相互吸引力热运动和微粒间的相互吸引力热运动和微粒间的相互吸引力或在或在混合设备器壁的作用下，再次集聚在一起。对分散的粒度混合设备器壁的作用下，再次集聚在一起。对分散的粒度和均匀分布来说，是混合的逆过程，但决不是恢复初始状和均匀分布来说，是混合的逆过程，但决不是恢复初始状态，而是混合过程的深化。态，而是混合过程的深化。拉伸拉伸集聚集聚3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院混合混合过程过程3.1 混合的基本混合的基本概概念和机理念和机理混合的机混合的机理理烟台大学化学生物理工学院一、按混合形式分类一、按混合形式分类 把混合分为非分散混合

20、和分散混合把混合分为非分散混合和分散混合非分散混合非分散混合分散混合分散混合3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院 非分散混合具有的特点非分散混合具有的特点:3.2 混合的混合的分分类 在聚合物加工中非分散混合只占很小的比例。在聚合物加工中非分散混合只占很小的比例。例如：例如：PVC的干混的干混 在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合。有的时候也称为简单混合。初始尺寸的过程称为非分散混合。有的时候也称为简单混合。这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的，可以通过这种混合的运动基本形式是通过对流

21、来实现的，可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。是一种体积对流混合的形式。来达到。是一种体积对流混合的形式。烟台大学化学生物理工学院 分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。聚合物加工中，有的时候需要将固体颗粒或结块的物料聚合物加工中，有的时候需要将固体颗粒或结块的物料（附聚物）加到聚合物中，有的时候需要将聚合物的液滴（附聚物）加到聚合物中，有的时候需要将聚合

22、物的液滴（粘弹态）混合到聚合物的熔体当中，此时的混合需要少组（粘弹态）混合到聚合物的熔体当中，此时的混合需要少组分的结块或液滴的尺寸变小，均匀分散到多组分中。分的结块或液滴的尺寸变小，均匀分散到多组分中。分散混合特点分散混合特点3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院A：使配合剂粉碎、聚合物：使配合剂粉碎、聚合物塑化塑化B：使粉末状和粒状的：使粉末状和粒状的 配合配合剂渗入聚合物剂渗入聚合物黄色聚合物黄色聚合物 蓝色和橘黄色任何粒蓝色和橘黄色任何粒状和粉状固体添加剂状和粉状固体添加剂C：分散：分散D：分布均化：分布均化分散混合的例子：

23、分散混合的例子：炭黑和橡胶的混合炭黑和橡胶的混合3.2 混合的混合的分分类分散混合时，主要机械现象和流变现象示意图分散混合时，主要机械现象和流变现象示意图烟台大学化学生物理工学院 为了获得大的剪应力，混合机的设计应引入为了获得大的剪应力，混合机的设计应引入高剪切区高剪切区高剪切区高剪切区(即设置窄的间隙即设置窄的间隙)，保证所有固体颗粒重复地通过高剪切区。，保证所有固体颗粒重复地通过高剪切区。分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过次数，分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过次数，剪切速率越高，通过次数越多，分散越好。剪切速率越高，通过次数越多，分散越好。分散混合主要是通过分散混合主要是

24、通过剪应力剪应力起作用的起作用的3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院二、按物料状态分类二、按物料状态分类3.2 混合的混合的分分类固体与固体（混合）固体与固体（混合）主要是固体聚合物与其它固体组分的混合主要是固体聚合物与其它固体组分的混合 聚合物通常是粉状、粒状与片状，而添加剂通常也是聚合物通常是粉状、粒状与片状，而添加剂通常也是粉状。在聚合物加工中，大多数情况下，这种混合都先于熔粉状。在聚合物加工中，大多数情况下，这种混合都先于熔体混合，也先于成型。体混合，也先于成型。这种混合通常是无规分布性混合。这种混合通常是无规分布性混合。烟台大学化学生物理工学院 塑性物料与液体或固体的物

25、料的混合。塑性物料与液体或固体的物料的混合。这种混合有两种情况：这种混合有两种情况：一种是参与混合的液体是低粘度的单体，中间体一种是参与混合的液体是低粘度的单体，中间体或非聚合物添加剂；或非聚合物添加剂；另一种情况是参与混合的是高粘度的聚合物熔体。另一种情况是参与混合的是高粘度的聚合物熔体。这两种情况的混合机理和动力学是不同的。在聚这两种情况的混合机理和动力学是不同的。在聚合物加工中，发生在熔体之间的是层流混合。合物加工中，发生在熔体之间的是层流混合。3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院固体与液体（捏合）固体与液体（捏合）液体和粉状固体的浸渍和混合液体和粉状固体的浸渍和混合 有两

26、种形式：有两种形式：一种是液态添加剂与固态聚合物的掺混，主要发生一种是液态添加剂与固态聚合物的掺混，主要发生在准备工艺阶段，此时固态聚合物不会在混合中熔融。在准备工艺阶段，此时固态聚合物不会在混合中熔融。另一种是将固态添加剂混到熔态聚合物中，而固态另一种是将固态添加剂混到熔态聚合物中，而固态添加剂的熔点在混合温度之上，聚合物加工中的填充改添加剂的熔点在混合温度之上，聚合物加工中的填充改性性(加入固态填充剂加入固态填充剂)同这种混合同这种混合3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院 在聚合物加工中，在聚合物加工中，液体和液体的混合液体和液体的混合液体和液体的混合液体和液体的混合（共混）

27、、共混）、液体液体液体液体与固体的混合与固体的混合与固体的混合与固体的混合（填充）是最主要的混合形式。（填充）是最主要的混合形式。3.2 混合的混合的分分类烟台大学化学生物理工学院物料各组分混合是否均匀物料各组分混合是否均匀质量是否达到预期的要求质量是否达到预期的要求生产中混合终点的控制生产中混合终点的控制混合状态的判定混合状态的判定直接描述和间接描述直接描述和间接描述 为了判定混合体系内各级分单元的均匀分布程度，为了判定混合体系内各级分单元的均匀分布程度，必须采用合适的必须采用合适的检验规模检验规模检验规模检验规模(对比尺度对比尺度对比尺度对比尺度)。为此应该考虑。为此应该考虑样品相对尺寸的

28、大小。样品相对尺寸的大小。3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院 该法是直接对混合物取样，对其混合状态进行检验，该法是直接对混合物取样，对其混合状态进行检验，观察混合物的形态结构、各组分微粒的大小及分布情况。观察混合物的形态结构、各组分微粒的大小及分布情况。所用的检测分析方法可以是视觉观察法，聚团计数法，所用的检测分析方法可以是视觉观察法，聚团计数法，光学显微镜法和电子显微镜法以及光电法光学显微镜法和电子显微镜法以及光电法 。混合状态的直接描述混合状态的直接描述3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院3.3 混合的混合的表征表征液体物料：分析混合物不同部分的组成。若不

29、同部分的组成液体物料：分析混合物不同部分的组成。若不同部分的组成与整个物料的平均组成一致，或相差很小，说明混合效果好；与整个物料的平均组成一致，或相差很小，说明混合效果好；反之，则差。反之，则差。固体物料：要从物料的分散程度和混合物的均匀程度两方面固体物料：要从物料的分散程度和混合物的均匀程度两方面考察。考察。烟台大学化学生物理工学院衡量混合效果需要从物体的衡量混合效果需要从物体的均匀程度和分散程度来考虑均匀程度和分散程度来考虑衡量混合效果的指标衡量混合效果的指标混合物均匀性混合物均匀性组分粒子尺寸组分粒子尺寸3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院指混入物所占物料的比率与理论总体

30、比率的差指混入物所占物料的比率与理论总体比率的差异异均匀程度均匀程度3.3 混合的混合的表征表征 应从不同部位取样分析，计算统计平均结果。平均结应从不同部位取样分析，计算统计平均结果。平均结果越接近理论或总体比率，混合的均匀程度越好。果越接近理论或总体比率，混合的均匀程度越好。生产实践中，由于混合、捏和与剪切的操作时间均很短，生产实践中，由于混合、捏和与剪切的操作时间均很短，给分析测定带来一定的困难，较多的是凭实际操作经验和给分析测定带来一定的困难，较多的是凭实际操作经验和目测。目测。烟台大学化学生物理工学院 指混合体系中各个混入组分的粒子在混合后的破碎程度。指混合体系中各个混入组分的粒子在混

31、合后的破碎程度。破碎度大，粒径小，其分散程度就高；反之，粒径大，破碎度大，粒径小，其分散程度就高；反之，粒径大，破碎程度小，则分散得不好。破碎程度小，则分散得不好。分散程度分散程度3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院 用同一组分的相邻粒子间平均距离来描述，距离越短，分用同一组分的相邻粒子间平均距离来描述，距离越短，分散程度越好。散程度越好。而同一组分的相邻粒子间距离的大小与各组分粒子的大小而同一组分的相邻粒子间距离的大小与各组分粒子的大小有关。粒子的体积越小，或在混合过程中不断减小粒子的体积，有关。粒子的体积越小，或在混合过程中不断减小粒子的体积，则可达到的均匀程则可达到的均匀

32、程度就越高。度就越高。从几率的概念出发，同样质量或体积的试样，粒子越小，从几率的概念出发，同样质量或体积的试样，粒子越小，则相当质量的同种粒子集中于一局部位置的可能性越小，即微则相当质量的同种粒子集中于一局部位置的可能性越小，即微观分布越均匀。观分布越均匀。分散程度的描述分散程度的描述测定方法：一般采用测量相邻同种物料之间的距离测定方法：一般采用测量相邻同种物料之间的距离(r)3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院3.3 混合的混合的表征表征分散程度越好分散程度越好 各物料的分散粒子越小各物料的分散粒子越小 分散粒子的体积分散粒

33、子的体积（V）越小）越小 分散粒子的表面积（分散粒子的表面积（S）越大）越大 而分散粒子的体积与表面积有如下关系：而分散粒子的体积与表面积有如下关系：r=3v/s 因此，因此，r 越小，分散程度越好。越小，分散程度越好。烟台大学化学生物理工学院 所所谓谓混混合合状状态态的的间间接接判判定定，是是指指不不检检查查混混合合物物各各组组分分的的混混合合状状态态，而而检检测测制制品品或或试试样样的的物物理理性性能能、力力学学性性能能、化化学学性能等以判断混合状态，因为这些性能往往与混合状态有关。性能等以判断混合状态，因为这些性能往往与混合状态有关。混合状态的间接描述混合状态的间接描述3.3 混合的混合

34、的表征表征烟台大学化学生物理工学院 聚合物共混物的玻璃化温度与两种聚合物组分分聚合物共混物的玻璃化温度与两种聚合物组分分子级的混合均匀程度有直接关系。子级的混合均匀程度有直接关系。如果聚合物完全达到分子级的均匀混合，呈均相体系如果聚合物完全达到分子级的均匀混合，呈均相体系那么只有一个玻璃化温度，而且这个玻璃那么只有一个玻璃化温度，而且这个玻璃化温度值由两组分的玻璃化温度和各组分化温度值由两组分的玻璃化温度和各组分在共混物中所占的体积分数所决定在共混物中所占的体积分数所决定例子例子3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院 因此，只要测出共混物的玻璃化温度及其变化情况，就因此，只要测出

35、共混物的玻璃化温度及其变化情况，就可推测其分子级的混合程度可推测其分子级的混合程度如果聚合物共混如果聚合物共混体系完全没有分体系完全没有分子级的混合子级的混合共混物就可测得两个玻璃化温度，共混物就可测得两个玻璃化温度，而且分别等于两种聚合物独立存在而且分别等于两种聚合物独立存在时的玻璃化温度时的玻璃化温度当两组分聚合物当两组分聚合物有一定程度的分有一定程度的分子级混合时子级混合时共混物虽仍有两个玻璃化温度，但共混物虽仍有两个玻璃化温度，但这两个玻璃化温度相互靠近了，其这两个玻璃化温度相互靠近了，其靠近程度取决于共混物的分子级混靠近程度取决于共混物的分子级混合程度，靠近程度越大，分子级混合程度，靠近程度越大，分子级混合程度越大合程度越大3.3 混合的混合的表征表征烟台大学化学生物理工学院本章重点掌握内容本章重点掌握内容本章重点掌握内容本章重点掌握内容 高分子材料的混合机理以及分类高分子材料的混合机理以及分类作业作业作业作业 举例说说高分子材料加工过程中的混合，主要通过什举例说说高分子材料加工过程中的混合，主要通过什么作用完成。么作用完成。