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文檔簡介

1、高聚物熔體的流動特性a、流動粘度人b、伴隨有高彈形變c、高聚物的普適流動曲線聚合物共混材料定義:兩種或兩種以上聚合物通過物理或化學的方法混合而形成広觀上均勻、連續的固體高 分子材料。1, 物理共混(機械共混):將各高聚物組分在混合設備如高速混合機、雙轆混合機、擠岀機中均勻混合。熔融共混,將各組分在tf以上進行分散、混合,溶液共混,將各高聚物組分溶解于共同溶劑中,再除去溶劑。乳液共混,將不同高聚物的乳液均勻混合再共沉析2, 共聚共混法這是制備高聚物共混物的一種化學方法,包括接枝共聚共混、嵌段共聚共混,3, 互穿網絡高聚物(ipn)用化學方法將兩種或以上的聚合物相互貫穿成交織網絡狀。(四)增容劑增

2、容劑可以增加共混組元間的相容性,強化界面粘結非反應型增容劑,應用普遍的是均聚物,無規共聚物,接枝共聚物和恢段共聚物其增容作用可概括為:降低相界之間的界而能、在共混過程屮促進相的分散、阻止分散相的 凝聚、強化相z間的粘結。反應型增容劑主耍是包含一些含有可少共混組分起化學反應的官能團的共聚物,這類增容劑 與共混物組分之間形成新的化學鍵。反應型增容劑增容包括外加反應型增容劑與共混高聚物組分反應;也包括使共混高聚物 官能化,并借助相互反應而增容二、聚合物基復合材料的類型及特點1,分類按聚合物的特性町分為:塑料棊復合材料 熱固性塑料基復合材料熱塑性塑料基復合材料橡膠基復合材料根據增強劑可分為:玻纖增強、

3、碳纖增強、粉末填充等納米高分子材料1)表面與界血反應:比表面積大,位于表面的原子占和當比例,且表血原子具有很大的化 學活性,表現出強烈的表面效應。利川這種特點能與大分子發定鍵合作川,從而使納米復合 材料的強度、韌性大幅度提高。2)小尺寸效應:尺寸與傳導電了的德布羅意波氏相當或更小時,晶體周期性的邊界條件被 破壞,導致催化、光、電、磁、熱、化學活性及tm等發生變化。ag的tm為9 0 0 ,而 納米ag粉僅為10 0。3)量子尺寸效應:納米材料顆粒尺寸小到一定值時,費米能級附近的電子能級由準連續變 為離散,其結果使納米材料具有高度光學非線性、特異性催化和光催化性質等。二、納米材料的表面改性原因:

4、表面能大,易團聚。目的:降低表面能,消除表面電荷,減弱表面極性。措施:1 )表面覆蓋改性(利用表面活性劑賦了粒子表面新的性質)2 )機械化學改性(通過機械應力激活表面以改變表面的晶體結構和物理化學結構)3)外膜層改性(表面包覆一層其它物質的膜使表面性質變化)4)局部活性改性(利用化學反應在表血接枝帶膛同功能基團的聚合物,使之貝-有新 的功能)5)高能蜃表而改性(利用等離了射線、高能電暈放電等)6 )利用沉淀反應表而改性(沉淀一層有機或無機膜) 一,高分子納米材料的合成1, 微乳液聚合方法微乳液是熱力學穩定休系,分散點很小,外觀透明或接近透明,經高速離心不發牛分層 現象。2, 無皂微乳液聚合這種

5、膠乳的特點是膠乳表面潔凈,分散均勻,抗水性、粘結性好3, 微分散聚合例如聚酯預聚體合成后,丿ij酸或堿水溶液屮和,分散可得200nm以卜-的分散體。4, 聚合物納米膜靜電沉積技術、噴涂技術5, 聚合物納米纖維笫三節高分子無機納米復合材料的制備方法一、納米微粒原位生成法(溶膠一凝膠)在聚合物存在的前提下,在共溶體系屮使前驅物水解得溶膠,進而凝膠化,干燥制成納 米材料。1,聚合物存在下形成無機和:2, 無機溶膠與有機聚合物共混3, 無機相存在下單體聚合4, 有機相與無機相同步形成互穿網絡二、插層復合法插層復合法是制備高性能復合材料的有效手段z,該技術根據層狀無機物如粘土在一 定驅動力作用下能碎裂成

6、納米尺寸的結構微區,其片層間距一般為納米級,可容納單體或聚 合物分子的原理而形成的。1, 插層聚合:單體預先分散、插層于層狀結構的填料中,然后在熱、光、引發劑等作用下原位聚合, 形成納米復合材料2, 溶液或乳液插層:通過溶液或乳液將聚合物嵌入片層中3, 熔體插層:高分子熔體與層狀結構填料混合,利用力化學和熱化學作用,使層狀填料剝離成納米尺 度片層,并均勻的分散在高分子基體中。即聚合物熔融插入。三、核/殼結構法包埋法是將無機納米粒子分散在高分子溶液里,通過霧化、絮凝、沉淀、蒸發等手段得到復 合球。單體聚合法是在無機納米粒子和單體存在下,加入引發劑、穩定劑等聚合而成的核/殼結構 復合微球。(在位分

7、散聚合技術)四、共混法1,溶液共混把棊體樹脂溶于溶劑,加入納米粒了混介均勻后,除去溶劑或使z聚合。2, 乳液共混先制成聚合物乳液,再與納米粒子共混。3, 機械共混如將碳納米管用偶聯劑處理示,再與uhmwpe混合研磨可得分散性好的uhmwpe / 碳納米管4, 熔融共混(熔體分散法)一、高分子材料的化學分析1, 簡單定性分析受熱行為,包括燃燒試驗(火焰試驗)、干鎘試驗。根據燃燒性、分解出氣體的氣味、火焰、 外形變化等分析。2, 高分子材料的溶解性3, 高分了材料的分離和純化溶解一沉淀萃取二、高分了材料的波譜分析1, 紅外光譜(ir)1)分析與鑒別高聚物2)高聚物反應的研究3)共聚物的研究4)結晶

8、度的研究5)高聚物的表面研究6)高聚物的取向研究2核磁共抿(nmr)1)高分了的鑒別2)共聚物組成的測定3)立構規整性的測定4)共聚物序列結構的研究5)高聚物分子運動的研究6)支化度和鍵接方式的研究三、高分子材料的色譜分析1, 氣相色譜1)利用純物質対照的定性分析,如:利用保留值包括tr、vr定性。2)利用文獻保留數據的定性分析3)與其它方法結合的定性法,如ir、化學反應4)利用峰ifli積或峰高定量分析2, 裂解氣相色譜1)熱固性樹脂的鑒定2)共聚物與共混物的區別3)高分了官能團的鑒定4)高分了同系物的測定四、x射線衍射在高分子材料研究中的應用1)高聚物的物相分析(包括各種添加劑的物相分析)

9、2)結晶度的測定3)取向度的測定4)微晶大小的測定5)高聚物品體結構分析五、電子顯微鏡1, sem1)研究纖維和織物的結構及其缺陷特征2)研究均相聚合物及其多和復合體系的結構2, tem1)研究聚合物的結晶結構2)研究由表面起伏現象表現的微觀結構問題,如pan變成c纖維過程屮微纖結構的變化。3)研究多組份聚合物體系的微觀織態結構,如嵌段共聚物、共混物、納米復合材料4)分析固體顆粒的形狀、大水、粒度分布。5)研究增韌機理六、表而分析能譜許多主要物性與表面相關。包括:光電子能譜、x射線紫外光電子能譜、俄歇電子能譜、掃描俄/電了顯微鏡、低能電 子衍射、高能電子衍射、電子探針表面質譜、二次離子質譜。1

10、, 在聚合物表而結構研究上的應用1)均聚物2)共聚物的組成及結構3)交聯聚合物2, 在界面粘結研究上的應用1)界而粘結的相互作用2)粘結點破壞區域的確定3)粘結點濕熱老化破壞機理4)表面改性打界面粘結3, 特種表面研究中的應用1)聚合物添加劑向表面的擴散凝聚2)聚合物的大氣老化七、熱分析1, dta/dsc聚合物的和轉變、結品t、結品度、等溫結品動力學參數、熔點、tg、研究固化、交聯、氧 化、分解等反應并測定反應溫度等。2, tga/dtg熱穩定性的評定、添加劑的分析、共聚物和共混物的分析、水分測定、氧化誘導期的測定、 固化過程分析、預測使用壽命。八、熱力學分析靜態熱機械分析,如熱機械分析(tma):在程序控制溫度下測量物質在非振動負荷f 的形變與溫度的關系。動態靜態熱機械分析,如熱態力學分析(

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