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聚合物共混物界面層的形成

化學(xué)先生 / 2019-09-12

聚合物共混物界面層的形成可分為兩個(gè)步驟:第一步是兩相之間的相互接觸；第二步是兩種聚合物大分子鏈段之間的相互擴(kuò)散。

增加兩相之間的接觸面積無(wú)疑有利于大分子鏈段之間的相互擴(kuò)散，提高兩相之間的黏合力。因此，在共混過(guò)程中保證兩相之間的高度分散、適當(dāng)減小相疇尺寸是十分重要的。為增加兩相之間的接觸面積、提高分散程度，可采取三種方法:①采用高效率的共混機(jī)械，如雙螺桿擠出機(jī)和靜態(tài)混合器；②采用IPN技術(shù):③是當(dāng)前最可行的方法，即采用增容劑。

當(dāng)兩種聚合物相互接觸時(shí)即會(huì)發(fā)生鏈段之間的相互擴(kuò)散。若兩種聚合物大分子具有相近的活動(dòng)性，則兩種大分子的鏈段就以相近的速率相互擴(kuò)散，則界面層中的組成比較均勻:若兩種聚合物大分子的活動(dòng)性相差懸殊，則發(fā)生單向擴(kuò)散，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)明顯的濃度梯度。這種擴(kuò)散的推動(dòng)力是混合嫡，即鏈段的熱運(yùn)動(dòng)。若混合過(guò)程吸熱，則嫡的增加最終為混合熱所抵消。最終擴(kuò)散的程度主要決定于兩種聚合物的熱力學(xué)互溶性。由于大部分聚合物的相容性較差，不同大分子的活動(dòng)性相差也很顯著，因此擴(kuò)散的結(jié)果往往使得兩種聚合物在相界面兩邊產(chǎn)生明顯的濃度梯度(見圖3-19)。相界面以及相界面兩邊具有明顯濃度梯度的區(qū)域就構(gòu)成了兩相之間的界面層(亦稱界面區(qū))。

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