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多相结构与复合体系

由于相容剂技术的开发运用,使更多的具有不同性能的注塑加工聚合物之间的组合成为可能,从而成为开发新型高分子材料的一条重要途径。配混料的概念可以解释为,聚合物主体材料中,含有多种添加剂组分的一种复合材料体系。商业上的聚合物绝大多数是掺混了一种或多种添加剂组分的高分子材料。且不说,热固性塑料在成型过程中,其固化剂、填充剂是必不可少的,聚合物仅仅是起了将各种添加剂组分粘结起来的作用,就是热塑性塑料,制品中不含有其他组分的单一聚合物成分也极为少见。
 
由两种或两种以上单体进行共聚而形成的高聚物。共聚物的性能取决于单体各自的特性、单体在组分中的比例以及单体在分子链中的排列状况。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,及ABS,是典型的三元共聚物,在一个合适的组分比例范围,它综合了丙烯腈的耐化学腐蚀性和表面硬度,丁二烯的橡胶韧性以及苯乙烯的良好加工性,从而使它成为综合性能良好、应用广泛的高分子材料。
 
理想的情况应该是,聚合物之间有适中的混溶性,以期每种聚合物的良好性能都能保留,但总的性能与各组分性能之和相等或更好。共混技术在早期成功的应用例子之一是,PS、PVC等脆硬性树脂渗入10-20%韧性材料时,可使它的抗冲击性能得到大幅度的提高。因此同聚改性方法一样,共混也是用来改善和提高材料性能的重要技术手段。
 
共聚物的优点,可以根据使用要求,对材料的组成及结构进行设计,以获得所期望的材料性能。因而,通用塑料中,通过共聚来改善原有均聚物在某些性能方面的缺陷,以扩大性能范围,是相当普遍的。PE、PP、PS都有大量的工具品种,可供选择和使用。共混与共聚在概念上有所不同。
 
共混是将两种或两种以上不同种类或不同结构的聚合物进行物理混合,其组分是通过次价键而粘附在一起的,而共聚结构其组分是通过共价键结合的。前者是分子间的混合,后者是分子内的聚合。共混聚合物又称为高分子合金,其性能取决于各组分各自的性能、组分在组成中的比例以及组分相互之间的结合状态。
 
均聚物的主要性能由形成聚合物的基本原料-单体,也即在大分子链中称为链接的化学结构所决定,因此注塑加工性能的变化往往要受到限制。商业上的聚合物材料越来越多的使用多相结构的共聚合共混的聚合物以及掺混了许多组分添加剂的复合材料,以扩大性能范围。取向也是造成模塑件产生内应力的众多原因之一,而内应力的存在会给以后再应力、高温或化学环境下的使用留下许多隐患。
 
采用的组分可以是均聚物、共聚物、橡胶和热塑性弹性体。由于不同品种的聚合物,去组成、结构、形态各有差异,因此聚合物之间的混溶性是决定共混物宏观性能的一个重要因素。混溶性好的聚合物,其最终性能可能介于各组分性能之间,而混溶性差的聚合物,共混物性能不好。
 
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