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聚合物改性原理复习

料的界面粘结机理和结晶性聚合物复合材料的界面结晶效应(或 称结晶性聚合物复合材料基质对基体结晶的影响)。
高聚物改性原理
复习内容
第一章 概述
改性方法一:合成新型聚合物; 改性方法二:研制新型聚合物共混物或聚合物基复合材料; 化学改性,接枝、嵌段、官能化、氧化、氯化、氯磺化等。 物理改性,共混、复合和牵伸、取向诱导结晶,等。 主要的改性方法,共混改性,复合增强。 名词解释:聚合物共混物,聚合物合金,相容性,混溶性, 聚合物共混物分类,复合材料定义,复合材料分类,复合材料狭
共聚-共混法:接枝共聚共混法,嵌段共聚-共混法。 IPN法 物理法共混过程原理:分布混合,分散混合,对流作用,剪切作
用,扩散作用。物料的破碎与凝聚。 混合状态的描述:平均粒径法,总体均匀度法。
干粉共混设备:高速混合器,Z形混合器的特点及适 用范围。
熔体共混设备:开炼机、密炼机、单螺杆挤出机、双 螺杆挤出机的特点及适用范围。
分散相的应力集中效应;
影响形变的因素;
聚合物共混物的力学强度,共混物中的复相结构既可以起应力集 中剂的作用,又可起增强剂作用。如何使共混物达到既增强又增 韧的效果,这是聚合物共混改性的核心课题。
橡胶增韧塑料的增韧机理的优缺点。
影响橡胶增韧塑料冲击强度的因素
增韧机理新进展
吴守恒的关于“临界粒子面间距”的发现及解释机理。 非弹性体粒子增韧现象的发现及解释机理。 晶体织态结构解释模型(基质表面诱导成核结晶模型)的积极意
义与缺陷。
第五章 聚合物共混物的制备方法及相关设备
物理共混法:干粉共混法,熔体共混法,溶液共混法,乳液共混 法。
界面层厚度的决定因数,主要取决于两聚合物间的相容性、大分 子链段尺寸、组成以及相分离的条件。
两相之间的粘合,粘合力有两种类型:化学键,次价力。
界面张力越小,粘合强度越大。混溶性越大,粘合强度越高。
界面层的性质,界面层可视为介于两聚合物组分之间的第三相, 其力学松弛性能、密度、大分子形态、超分子结构等都有不同的 改变。
义定义,复合材料广义定义,宏观复合材料,微观复合材料(亚 微米或纳米复合材料)。 了解聚合物改性的发展概况,发展历史。 有机或无机刚性粒子增韧聚合物的进展。 聚合物共混物增韧机理的研究进展。 增容技术的研究进展。 聚合物共混物的制备方法及改性目的。
第二章 聚合物之间相容性
聚合物之间相容性的基本特点
研究聚合物相容性的方法,玻璃化转变法(动态力学法,示差扫 描量热法)。
聚合物共混物的增容方法,(1)加入法(非反应型和反应型), (2)原位增容,(3)引入相互作用基团,(4)共溶剂法IPN法。
第三章 聚合物共混物的形态结构
影响聚合物共混物形态结构的因素,热力学因素 ,动力学因素 , 在混合或成型过程中,流动场诱发的形态结构 。
对二元体系,稳定性判据可总结为以下几点:
2Gm
(内1,)均若相状 x态22 是 热0, 力即学G稳m-定组的成或曲介线稳是定上的凹。的组成范围
2Gm
(围2内),若均相 x状22 态 是0,热即力学Gm不-组稳成定曲的线。是上凸的组成范
(3)上述两组成的边界条件由
2Gm
x
2 2
=
0
决定。
(4)对大多数低分子二元体系,温度升高时,不稳定
聚合物共混物形态结构的基本类型:单相连续结构,分散相为胞 状或香肠状结构,分散相为片层状结构,两相互锁或交错结构, 相互贯穿的两相连续形态结构。
含结晶聚合物共混物的形态结构;共混物中一种为晶态,另一种 为非晶态时;结晶/结晶聚合物共混物,附生结晶或外延结晶。
聚合物共混物的界面层,相界面以及相界面间具有明显浓度梯度 的区域构成了界面层。
相容性对形态结构的影响,两种极端情况: (1)完全不相容(2) 完全相容或相容性极好。
需要的是适中的相容性,以制得相畴大小适宜、相间结合力较强 的复相结构共混材料。
制备方法和工艺条件对形态结构影响; 聚合物共混物形态结构的测定方法;
第四章 聚合物共混物的力学性能 聚合物共混物性能的一般关系式,混合法则(均相共混物,单相
连续的复相共混物,两相连续的复相共混物)。 聚合物的变形包含两种可能的过程;其一为剪切形变过程,其二
为银纹化过程。 剪切曲服形变:应变软化和局部应力集中导致大分子链的明显取
向,即产生“应变硬化”现象,这些是聚合物材料产生大形变并 形成细颈的重要原因。 剪切带的特征; 银纹化,玻璃态聚合物在应力作用下会产生应力发白现象,亦称 银纹现象,产生银纹现象的过程称为银纹化。 银纹的结构、特征与性能。影响银纹化的因素。
区消失,二拐点重合,在临界点处:
3Gm = 0
x23
聚合物-聚合物二元体系相图
具有最高临界相容温度(UCST)的部分相容二元聚合物体系的 Gm-组成关系及相图。
增容作用及增容方法
聚合物-聚合物相容性理论
聚合物共混体系相分离机理, (1)从均相直接冷却至亚稳态; 成核和增长机理(NG), (2)从均相直接冷却至旋节区;旋节 分离机理(SD)。
银纹与剪切带相互作用,二者之间的相互作用是影响聚合物形变 及破坏的重要因素。
解释Sternstein提出的在二维应力场中有机玻璃的应力偏量曲线和 包络曲线图。 a,b,c,d 各区域的意义。
聚合物共混物的形变,由于复相结构的存在,在相界面处易诱发 大量的银纹和剪切带,并且由于各相聚合物的本质及形态结构的 不同,可呈现出不同的形变特点和力学强度。
双螺杆挤出机的分类、特点及适用范围。
造粒机:冷却造粒、热切造粒。
第六章 聚合物基复合材料力学性能
多元复合材料混合定律:Xc = Xmm + Xf1f1 + Xf2f2 + ······ 短纤维增强复合材料纤维临界长径比:LC / d = fu / 2 ; L —纤维长度有效系数或称增强效率因子; 模量: EC = 0 L Ef f + Em(1- f ) 强度: C = 0 L f f f + m(1- f ) 聚合物基复合材料界面作用理论,可区分为两个方面,即复合材
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