若何揣度聚合物之间的相容性有多高?8种办法告诉你

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西柚
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在做聚合物改性、共混时,其共混物的机械性能和加工性能往往与聚合物之间的相容性有很大的关系,凡是相容性好的其机械性能和加工性能俱佳,所以在对共混时差别品种的聚合物抉择显得至关重要。下面介绍几种判别聚合物之间相容性的判别办法。

化解度参数值

用化解度参数值能够揣度高聚物的相容情状,而且那种办法比力简便,在很多文献上都给出了常用高聚物的化解度参数值。一般化解度参数附近的一种或多种聚合物,其相容性会很好。但是那种办法有必然的局限性,即它只适用于非极性或低极性的高聚物,如碳氢聚合物,含卤素或含酯基的聚合物。关于高极性或强氢键的高聚物则不克不及称心化解度参数附近的原则。

配合溶剂法

将共混物溶于配合溶剂中,如发现有相别离产生,表白那两种聚合物是不相容的,假设成均相溶液,则表白了那两种聚合物相容。那种办法因为遭到溶液浓度和温度的影响,因而不敷切确。

浊点法

两种聚合物构成的共混物,往往不克不及在肆意的配比和温度下实现相互相容。有一些聚合物,只能在必然的配比和温度范畴内是完全相容的(构成均相系统),超出此范畴,就会发作相别离,变成两相系统。根据相别离温度的差别,又分为具有"低临界相容温度"(LCST)与"高临界相容温度"(UCST)两大类型。如下图所示。

若何判断聚合物之间的相容性有多高?8种办法告诉你

共混系统发作相别离的类型示企图

(图中暗影部门为两相区域)

共混物的相别离温度和发作相别离的构成的关系图,被称为共混物的相图。共混物相图所表征的相别离行为,显然能够用来研究共混组分之间的相容性。

当共混物由均相系统变成两相系统时,其透光率会发作改变,那一相改变点就被称为浊点,且能够用测定浊点的办法测定出来。浊点法在关于相容性停止理论研究时,是常用的办法。

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薄膜法

一般来说差别的聚合物具有差别的折射率。将共混物造成均相溶液,再造成薄膜,假设薄膜的通明度极差且脆,表白两相不相容。若薄膜既通明又有韧性,则表达相容。此办法有时较难判别,因为薄膜的通明水平有时是逐步改变的,因而往往不容易间接确定属于相容仍是不相容。别的也可间接摘用熔融模压成薄板再来看察它的通明水平,以此来揣度聚合物的相容性。但关于折射率不异的聚合物,不克不及用此办法来确定。

显微镜法

那是看察共混物两相散布非常有用的东西,用那种办法我们能够比力切确地辨认出共聚物的相容性,关于不相容的共混物,还可间接确定分离相的颗粒大小、散布、形态、包躲构造。根据分离颗粒、折射率的测定还可确定分离相属于何种高聚物。用得比力普及的有透射和扫描电子显微镜,前者的辨认才能能够从0.1-100nm,因而它能够看察很细小的颗粒曲径。摘用冷冻超薄切片和染色手艺处置共混物试样,用透射电子显微镜看察共混物试样的相构造,通过该手段已经发现,所谓的相容共混系统现实上均未到达分子程度的分离,即从微看的角度仍有两相散布。扫描电镜则可便利地看察断面的情状,因而亦能够见到分离相的颗粒及散布情状,但辨认才能较低。除了上述两种电子显微镜外,操纵相差显微镜也能够看察微米级的颗粒散布。

玻璃化温度法

共混物的玻璃化温度Tg能够有三种情状,第一种展现只要一个Tg改变,表白两种高聚物相容。第二种展现出两个Tg改变,并且两个Tg与本来的高聚物的Tg位置完全一致,表白那组高聚物完全不相容。第三种展现出两个Tg改变,但两者Tg的位置已经改变,彼此接近,表白那组聚合物部门相容。测定Tg改变有许多办法,例如动态力学法、机械阐发、差热阐发、示差量热扫描法、膨胀计法、介电法、热光阐发法。

红外光谱法

红外光谱法也能够用于共混组分的相容性研究。关于具有必然相容性的共混系统,各组分之间相互彼此感化,会使共混物的红外光谱谱带与单一组分的谱带比拟,发作必然的偏移,偏移次要发作在某些基团的谱带位置上。当共混组分之间生成氢键时,偏移会更为明显。

反相色谱法

将反相色谱法用于研究共混系统的相容性,其办法也是测定共混组分的相别离行为。反相色谱法以某种小分子做为“探针分子”,测定系统的保留体积(Vg)。当共混物发作相别离时,探针分子的保留机造发作改变,使得lg Vg-1/T偏离曲线,在发作拐点之处,就是共混系统呈现相态改变之处。关于一些折射率附近的共混组分,无法用浊点法测定相别离行为,则能够用反相色谱法停止测定。

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责任编纂:初阳

排版:初阳

内容来源:互联网,链塑网整理

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