多組分聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)
化學(xué)先生 / 2019-09-19
圖5-2給出了不同類(lèi)型多組分聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變特性。單一的均聚物和無(wú)規(guī)則的共聚物雖然常常有一個(gè)或更多的次級(jí)玻璃化轉(zhuǎn)變,但一般只有 一個(gè)主玻璃化轉(zhuǎn)變。當(dāng)混合兩個(gè)不相容的高聚物時(shí),分開(kāi)的兩種微區(qū)各自保留它們均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變。因此,大多數(shù)共混物、嵌段共聚物、接枝共聚物和互穿網(wǎng)絡(luò)高聚物(IPN) 都星現(xiàn)出兩個(gè)主玻璃化轉(zhuǎn)變。如果發(fā)生了顯著的分子混合,轉(zhuǎn)變區(qū)會(huì)加寬,或兩個(gè)轉(zhuǎn)變溫度靠找,或既加寬又靠攏。此時(shí),在力學(xué)損耗諧上有兩個(gè)極大值,用膨脹計(jì)可觀察到兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
漆宗能等人用動(dòng)態(tài)力學(xué)方法研究了聚二甲基硅氧烷(橡膠)與聚甲基苯基硅氧烷嵌段共聚物及其組分相同的共混物。在嵌段共聚物和共混物中都出現(xiàn)兩個(gè)主玻璃化轉(zhuǎn)變,而且嵌段或共混基本上不影響橡膠相的Tg,但橡膠組分卻對(duì)塑料相的Tg發(fā)生影響。這是因?yàn)樗芰舷嗟腡g遠(yuǎn)高于橡膠相的Tg,在橡膠相的玻璃化溫度附近,塑料組分的分子運(yùn)動(dòng)被凍結(jié);而在塑料相的玻璃化溫度附近,橡膠組分鏈段的分子運(yùn)動(dòng)能發(fā)生影響。
一般來(lái)說(shuō), 把共混物 和無(wú)規(guī)共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變特性加以比較,可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差別。例如:共混物中有兩個(gè)轉(zhuǎn)變,它們的準(zhǔn)確位置和寬度反映了相互混濟(jì)的程度,雨無(wú)規(guī)共栗物明儀有一個(gè)轉(zhuǎn)變。 圖5-3和圖5-4分別表示聚苯乙烯PS/丁苯橡膠SBR)共混物以及苯乙烯和丁二烯的無(wú)規(guī)共聚物的溫度-模量特征。兩個(gè)圖中總的S/B的比例大致相同。因53表明兩個(gè)轉(zhuǎn)變都與組成有關(guān),從圖中有到,在高SBR含量的共混物中,高溫的轉(zhuǎn)變連南不明顯,這表示聚苯乙烯組分與SIR的相分離并不完金。相反。圖5-4中的一系列無(wú)規(guī)共聚物, 就表現(xiàn)得像均聚物,僅有一個(gè)轉(zhuǎn)變。