高分子的多組分體系是指二元以上組分的共混聚合物和二元以上組分的共聚物。第四章高分子的多組分體系共混聚合物所謂共混聚合物(polymerblend)是通過簡單的工藝過程把兩種或兩種以上的均聚物或共聚物或不同分子量、不同分子量分布的同種聚合物混合而成的聚合物材料，也稱聚合物合金或高分子合金。通過共混可以獲得原單一組分沒有的一些新的綜合性能，并且可通過混合組分的調配（調節各組分的相對含量）來獲得適應所需性能的材料。

共混與共聚的作用相類似，共混是通過物理的方法把不同性能的聚合物混合在一起；而共聚則是通過化學的方法把不同性能的聚合物鏈段連在一起。4.1高分子共混物的相容性通過共混可帶來多方面的好處：（1）改善高分子材料的機械性能；（2）提高耐老化性能；（3）改善材料的加工性能；（4）有利于廢棄聚合物的再利用。共混與共聚相比，工藝簡單，但共混時存在相容性問題，若兩種聚合物共混時相容性差，混合程度（相互的分散程度）很差，易出現宏觀的相分離，達不到共混的目的，無實用價值。通過加入相容劑（增容劑）來提高聚合物共混的相容性。4.1高分子共混物的相容性4.1高分子共混物的相容性兩組分相容兩組分不相容----兩相共存線或相平衡線4.1高分子共混物的相容性聚苯乙烯（PS）/聚己內酯（PCL）聚苯乙烯（PS）/聚甲基乙烯基醚（PVME）假定NA個鏈段數為xA的高分子A和NB個鏈段數為xB的高分子B混合，二者的體積分數分別為

和根據Flory晶格模型理論可知非晶高聚物的混合熵和混合焓分別為：共混高聚物相分離的熱力學解釋：混合自由能：可調節溫度和濃度是χ小于某臨界值χc，使共混物的ΔFM變小而達到完全互溶。為了分析體系的分相條件，以對組成作圖。討論：當T1<Tbn（分相溫度），ΔFM在任何組成下均小于零，因此，兩種聚合物以任何比例互溶。當Tsp>T2>Tbn（Tsp亞穩極限溫度），曲線出現兩個極值和兩個拐點。用

表示存在一條唯一的共切線在自由能上同時產生的兩個共切點，此時兩共切點的化學位相等，此時盡管在整個組成范圍內ΔFM<0，但并不任意比互溶。討論：當T3>TspΔFM均大于零兩種聚合物只有在很窄的濃度范圍才能互溶

如果將一系列不同溫度下的ΔFM對Φ曲線上滿足相平衡的化學位相等條件的兩個共切點位置連起來，即得到圖中的實線，就是兩相共存線。若將一系列拐點連起來，即得到圖中的虛線，稱為亞穩極限線。混合自由能：可調節溫度和濃度是χ小于某臨界值χc，使共混物的ΔFM變小而達到完全互溶。假定A和B兩種高分子的分子量相等，xA=xB=x，則χc=2/x聚合物的x很大，故χc很小，因此很難滿足，所以聚合物之間要完全互溶的體系很少。例如共混物初始濃度為Φ0，當圖中體系的初始溫度為T1<Tbn時是互容的，體系的混合自由能ΔFM為負值，體系很穩定，不會分相。當初始溫度升高到略高于兩相共存線溫度，即溫度T2時，體系處在亞穩區，如果體系有微小變動則仍穩定，只有較大的濃度變化體系會分相，形成一種相分布在另一種相中的“海島”結構。上述分相過程需克服成核位壘，被稱為成核-生長。因為成核不分先后，故形成的相結構容易大小不均一。當初始溫度升高到高于亞穩極限線溫度，即T3時，則體系處于不穩區，開始時兩相組成差別很小，無需大的熱漲落，體系就會自發出現濃度周期波動，最后也分離成兩相，但此時非“海島”結構而是“網絡狀”的相分布在另一相中，這種分相過程稱為亞穩極限分解，見圖4-5b，形成的相結構相對比較均一。e.p:用5％順丁橡膠的PS溶液在攪拌下聚合而成的高抗沖聚苯乙烯

HIPS

顆粒狀的“島”是橡膠相，分散在連續的聚苯乙烯塑料相之“海”中。從較大的橡膠顆粒內部，還可能觀察到包藏著許多聚苯乙烯。

HIPS的海島結構

共混高聚物的四種類型1分散相軟（橡膠）-連續相硬（塑料）

例如：橡膠增強塑料（ABS、HIPS）2分散相硬-連續相軟

例如：熱塑性彈性體（SBS）3分散相軟-連續相軟例如：天然橡膠與合成橡膠共混4分散相硬-連續相硬

例如：PE改性PC共混物的研究方法4.2多組分高分子的界面性質4.2多組分高分子的界面性質式中b是鏈段長度；tanh為雙曲正切函數符號；χ是Huggins參數。4.3嵌段共聚物熔體與嵌段共聚物溶液

4.3.1嵌段共聚物的微相分離

嵌段共聚物在一定溫度下會發生相分離，由于嵌段間通過化學鍵連接，形成的平均相結構微區只有幾十至幾百納米，與單個嵌段的尺寸差不多。

發生微相分離的相轉變溫度被稱為微相分離溫度TMST或者有序-無序轉變溫度TODT溶劑沒有強選擇性——普通高分子溶液溶劑有強選擇性：

在一定條件下，與溶劑作用強的嵌段與溶劑混合，另一嵌段與其它鏈上相似嵌段聚集，形成膠束。形成膠束的臨界條件分別稱為臨界膠束濃度CMC和臨界膠束溫度CMT。4.3.2嵌段共聚物的溶液性質嵌段聚合物濃度增加，膠束逐漸發生交疊，形成物理凝膠，幾乎不能流動，形成凝膠的臨界濃度被稱為臨界凝膠濃度CGC。對PI有選擇性的正癸烷溶劑中PS-b-PI的光散射數