如果您无法下载资料,请参考说明:
1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币
2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费
3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开
第3章高分子材料的表界面高分子材料的表界面特性具有重要意义表面张力是材料表界面的最基本性能之一。液体的表面张力测定可由经典物理化学方法测定,固体材料表面分子没有流动性。其表面张力测定没有直接的方法,只能通过间接的方法或估算求取。3.1.1表面张力与温度的关系高分子聚合物往往是晶态与非晶态共存的。由于晶态的密度高于非晶态,因此晶态的表面张力高于非晶态。高聚物熔体冷却固化时,通常表面生成非晶态高聚物,本体则富集晶态高聚物,以降低体系的能量。如果使高聚物熔体在具有不同成核活性(或不同表面能)的表面上冷却,可得到结晶度不同的表面,这类表面具有不同的表面张力。3.1.6共聚、共混和添加剂对表面张力的影响无规共聚,组分平均分布,符合线性加和规则3.1.6.2嵌段与接枝共聚3.1.6.3共混3.1.7.界面张力----几何平均法对于包括氢键和极性力的分子,表面张力可表示为各种分子间力贡献的总和:将(6-45)式与Young方程结合,并将σSV简化为σS,σLV简化为σL,则可得到:例:估算PVC的σs,已知水对PVC的接触角θ=87º,二碘甲烷对PVC的接触角θ=36º。代入式(6-47)得3.1.7.界面张力----调和平均法即令1相S相,2相为L相,将式(6-50)与Young方程结合,得:虽然几何平均和调和平均法求得的物质表面张力可能有较大的差别,并且它们都是在假定φ=1的条件下展开讨论的,但是在实际研究中,往往不一定需要知道材料表面张力的确切数值,但是对材料表面张力的相对变化的了解却是十分重要的。例如,对聚乙烯这样的非极性材料进行表面改性,在其表面引进极性基团,知道聚乙烯改性前后表面张力的变化就显得非常重要。经改性以后,聚乙烯的表面张力是否增大?其中极性分量所占的比例是否有增加?能够测定改性前后聚乙烯的表面张力极其分量的变化,对于判断聚乙烯的表面的结构和形貌,探明表面改性的机理是有帮助的。3.1.10固体聚合物表面张力的测试方法●(6)用两种已知σd和σp的液体测定其对高聚物的接触角,由几何平均法或调和平均法,按式(6-47)或(6-51)求出高聚物的表面张力及其分量3.2聚合物与聚合物的相容性聚合物合金制备方法玻璃化温度是判断聚合物—聚合物相容性的方法之一相容性(compatibility):聚合物与聚合物在链段水平上均匀混合,是一种微观上分相,宏观上均相的体系。相溶性(miscibility):指分子水平互相溶解的热力学均相体系。1.相分离的热力学临界条件小分子-小分子的混合小分子-大分子的混合大分子-大分子混合引入氢键改善聚合物间相容性两种高分子分别是质子给予体和质子接受体,可互相形成氢键,有利于提高相容性.PS与PEMA(聚甲基丙烯酸乙酯)是不相容体系,但在PS结构中引入含羟基单元,可成为相容体系。PS磺酸盐与聚三甲苄胺苯乙烯的相互作用:PS与PEA不相容,若在PS链上引入磺酸基,使之成为PS与苯乙烯磺酸的共聚物(PSSA);另外,通过乙烯基吡啶与丙烯酸乙酯共聚,成PEAVP。通过PSSA和PEAVP之间的强相互作用,可使PS与PEA由不相容转变为部分相容乃至完全相容。PS/PEA的动态力学谱PC/PBT不相容,存在四种结构单元:反应前,体系中只有A1B1和A2B2两种连接方式。酯交换后,产生A1B2和A2B1两种新的连接方式。用A—Co—B共聚物可使A、B两种聚合物增容。相容剂的结构越简单相容性越好。嵌段共聚物优于接枝共聚物。二嵌段优于三嵌段。PE与PS是不相容体系。用PE增韧PS有重要意义。PE与PS简单共混没有价值。在PS/PE中加入PS-co-PE增容,加入5%,抗冲强度提高,若PE含量提高到10~15%,PS抗冲强度提高3~4倍,而模量不显著下降。PS-co-PE用SB氢化制备。在均聚物共混过程中就地形成嵌段共聚物的例子: