相容聚合物的結(jié)構(gòu)特征
化學(xué)先生 / 2019-09-10
從共混體系的相容性和聚合物熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系。 高分子間范德華力是不利于聚合物之間的相容的。因?yàn)榉菢O性聚合物之間的AH都大于零,難以滿足熱力學(xué)相容的基本條件,即使分子結(jié)構(gòu)十分相似的聚合物,如聚苯乙烯/聚a-甲基苯乙始、聚異戊二烯/聚丁二烯等體系都不相容。但若高分子間存在特殊的相互作用,包括分子間形成氨鍵、酸堿作用、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合等,使混合過(guò)程產(chǎn)生負(fù)的AH.即混合過(guò)程變?yōu)榉艧岬?,則有助于導(dǎo)致這類(lèi)共混體系相容。
PVC 和聚丙烯酸酯大多能夠相容,它們的相容性是由于酯基與PVC間形成氫鍵(見(jiàn)圖2-7)。
聚碳酸酯與許多聚酯具有相容性。 已經(jīng)證實(shí)雙酚A型PC和脂肪族聚酯的混合熱為負(fù)值。它們是相容的;而脂肪族的聚碳酸酯與脂肪族聚酯卻不相容,它們的混合熱是正值。決定這類(lèi)共混體系混合熱為正值還是負(fù)值,主要來(lái)自聚酯中酯基的電子寫(xiě)聚碳酸酯芳環(huán)間的青光絡(luò)合作用,因此只有芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚酯間才存在特殊的相互作用。
具有相反離子電荷的高分子間形成鹽或絡(luò)合物可導(dǎo)致兩者之間的相容,這是一種很強(qiáng)的相互作用。典型的例子是聚苯乙烯磺酸鹽和聚三甲基芐胺苯乙烯間的相互作用(見(jiàn)圖2-8)。
這種相互作用的結(jié)果使得共混物的性質(zhì)與均聚物有很大的不同,例如這類(lèi)聚電解質(zhì)各自均可溶于水、酸、堿及某些強(qiáng)極性溶劑,而它們形成的絡(luò)合物卻不溶于酸堿。
分別具有富電子基團(tuán)和缺電子基團(tuán)的高分子。共混過(guò)程會(huì)產(chǎn)生分子間的電荷轉(zhuǎn)移,從面導(dǎo)致體系相容。具有富電子基團(tuán)的成為電子給予體,具有缺電子基團(tuán)的是電子接受體,它們之間會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用,即使不能達(dá)到完全相容,共混物的力學(xué)性能也會(huì)有明顯改善。
聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP) 是水浴性聚合物,由于含有酸氨基而顯示贓性,聚丙烯酸(PAA) 也是水溶性聚合物。這兩種聚合物共混時(shí)能很好地相容,但形成的共混物卻不溶于水,表明兩種聚合物通過(guò)酸堿作用已形成一種新的絡(luò)合物。