相容性

相容性（compatibility)，是指共混物各組分彼此相互容納，形成巨觀均勻材料的能力。

大量的實際研究結果表明，不同聚合物對之間相互容納的能力，是有著很懸殊的差別的。某些聚合物對之間，可以具有極好的相容性；而另一些聚合物對之間則只有有限的相容性；還有一些聚合物對之間幾乎沒有相容性。由此，可按相容的程度劃分為完全相容、部分相容和不相容。相應的聚合物對，可分別稱為完全相容體系、部分相容體系和不相容體系。

基本介紹

• 中文名：相容性
• 外文名：compatibility
• 詞典釋義：互換性；兼容性
• 詞組短語：電磁適應性

基本信息

拼讀

英 [kəm,pætɪ'bɪlɪtɪ]

美 [kəm,pætə'bɪləti]

詞典釋義

n. 互換性；兼容性；相容性(並存、親和、協調、配伍)；適應性

詞組短語

electromagnetic compatibility 電磁適應性

incentive compatibility 激勵相容；刺激的協調性

compatibility test 適應性實驗；可適性試驗

例句

1. However, that’s not the compatibility we’re talking about.

不過，那些都不是我們要談論的兼容性。

2. This illustrates the application compatibility with the new version.

這說明了新版本的應用程式兼容性。

3. How can these positions be used in the debate on the compatibility of scienceand religion?

這些立場如何才能用在對於科學和宗教的兼容性的辯論中呢？

聚合物的相容性熱力學

從熱力學角度來看，聚合物的相容性就是聚合物之間的相互溶解性，是指兩種聚合物形成均相體系的能力。若兩種聚合物可以任意比例形成分子水平均勻的均相體系，則是完全相容；如硝基纖維素-聚丙烯酸的甲脂體系。若是兩種聚合物僅在一定的組成範圍內才能形成穩定的均相體系，則是部分相容。如部分相容性很小，則為不相容，如聚苯乙烯-聚丁二烯體系。

相容與否決定於混合物的混合過程中的自由能變化是否小於0。即要求△G=△H-T△S<0。對於聚合物的混合，由於高分子的分子量很大，混合時熵的變化很小，而高分子-高分子混合過程一般都是吸熱過程，即△H為正值，因此要滿足△G<0是困難的。△G往往是正的，因而絕大多數共混高聚物都不能達到分子水平的混合，或者是不相容的，形成非均相體系。但共混高聚物在某一溫度範圍內能相容，像高分子溶液一樣，有溶解度曲線，具有最高臨界相容溫度(UCST)和最低臨界相容溫度(LCST),這與小分子共存體系存在最低沸點和最高沸點類似。大部分聚合物共混體系具有最低臨界相容溫度，這是聚合物之間相容性的一個重要特點。

完全相容、部分相容與不相容

聚合物對之間的相容性，可以通過聚合物共混物的形態反映出來。完全相容的聚合物共混體系，其共混物可形成均相體系。因而，形成均相體系的判據亦可作為聚合物對完全相容的判據。如前所述，如果兩種聚合物共混後，形成的共混物具有單一的T_g，則就可以認為該共混物為均相體系。相應地，如果某聚合物對形成的共混物具有單一的T_g，則亦可認為該聚合物對是完全相容的。

從以上敘述中可以看出，“部分相容”是一個很寬泛的概念，它在兩相體系的範疇之內，涵蓋了不同程度的相容性。對部分相容體系（兩相體系），相容性的優劣具體體現在界面結合的牢固程度、實施共混的難易，以及共混組分的分散度和均一性等諸多方面。

對於兩相體系，人們總是希望其共混組分之間具有儘可能好的相容性。良好的相容性，是聚合物共混物獲得良好性能的一個重要前提。然而，在實際套用中，許多聚合物對的相容性卻並不理想，難以達到通過共混來對聚合物進行改性所需的相容性。於是，就需要採取一些措施來改善聚合物對之間的相容性。

所謂相容性系指兩種或多種物質混合時的相互親合性，即分子級的可混性，相容性好能夠形成均質混合體系。

相容性的測定和研究方法

在聚合物共混物製備完成之後，可以對組分之間的相容性進行測定和研究。測定相容性的方法有玻璃化轉變溫度法、紅外法、電鏡法、濁點法、反相色譜法等。

玻璃化轉變溫度法

用測定共混物的玻璃化轉變溫度T_g，並與單一組分玻璃化溫度進行對比的方法，是測定與研究共混組分相容性的最常用的方法。

一般可採用動態力學性能方法測定玻璃化轉變時的力學損耗峰，作為7 的表征。共混物的7 峰與單一組分的丁8峰的關係，可以有三種基本情況，如圖1所示。

以Tg表征共混物相容性的示意圖

部分相容的聚合物，其共混物為兩相體系。聚合物對部分相容的判據，是兩種聚合物的共混物具有兩個T_g，且兩個T_g峰較每一種聚合物自身的T_g峰更為接近。在聚合物共混體系中，最具套用價值的體系是兩相體系。由於部分相容的聚合物，其共混物為兩相體系，相應地，研究者對於部分相容體系也給予了更多的關注，成為研究的重點。

還有許多聚合物對是不相容的。不相容聚合物的共混物也有兩個T_g峰，而且，兩個T_g峰的位置與每一種聚合物自身的T_g峰是基本相同的。

除了動態力學性能測試方法外，其它可用於測定玻璃化轉變溫度的方法，如DSC法，也可以用來表征共混組分之間的相容性。

紅外光譜法

紅外光譜法也可以用於共混組分的相容性研究。對於具有一定相容性的共混體系，各組分之間彼此相互作用，會使共混物的紅外光譜譜帶與單一組分的譜帶相比，發生一定的偏移。偏移主要發生在某些基團的譜帶位置上。當共混組分之間生成氫鍵時，偏移會更為明顯。

電鏡法

採用電子顯微鏡拍攝的共混物形態照片，也可用於研究共混組分之間的相容性。一般來說，當共混組分之間相容性較好，且形成了一定厚度的界兩過渡層時，在電鏡上可觀測到兩相之間界面較為模糊。

此外，當共混工藝相同時，相容性好的共混體系其分散相粒徑也較為細小。電鏡法可與其它表征方法合併使用，作為相容性的輔助表征方式。

濁點法

兩種聚合物形成的共混物，往往不能在任意的配比和溫度下實現彼此相容。有一些聚合物對，只能在一定的配比和溫度範圍內是完全相容（形成均相體系）的，超出此範圍，就會發生相分離，變為兩相體系。按照相分離溫度的不同，又分為具有“低臨界相容溫度”（LCST）與“高臨界相容溫度”（UCST）兩大類型，如圖2所示 。

聚合物-聚合物等壓相圖

共混物的相分離溫度和發生相分離的組成的關係圖，被稱為共混物的相圖。共混物相圖所表征的相分離行為,顯然可以用來研究共混組分之間的相容性。

當共混物由均相體系變為兩相體系時，其透光率會發生變化，這一相轉變點就被稱為濁點，且可以用測定濁點的方法測定出來。濁點法在對於相容性進行理論研究時，是常用的方法。

反相色譜法

將反相色譜法用於研究共混體系的相容性，其方法也是測定共混組分的相分離行為。

反相色譜法以某種小分子作為"探針分子"，測定體系的保留體積（V_g）。當共混物發生相分離時，探針分子的保留機制發生變化，使得lgV_g-1/T偏離直線。在發生拐點之處，就是共混體系出現相態變化之處。對於一些折光指數相近的共混組分，無法用濁點法測定相分離行為，則可以用反相色譜法進行測定。

專業釋義

化工

添加劑分子在聚合物母體中，以分子級相混溶的性質稱為相容性。

相容性好，是指添加劑(如溶劑、增塑劑等)能長期、穩定、均勻地存在於系統中。相容性不好，液態樹脂會出現分層現象。塑膠製品的析出物若為固體，稱為“噴霜”，若為液體，稱為“出汗”，均影響產品質量和外觀。

在染料工業中不同染料在染色過程中的相容性，又稱為配伍性。

當兩種高聚物分子之間的相互作用能大於各自分子間的相互作用能時，混合時可放出熱量，則這兩種高聚物在熱力學上是完全相容的，反之是不相容的。實驗證明，絕大多數橡膠混合時是吸熱的，或者混合熱效應接近於零，是不相容的，只有少數高聚物混合是例外，如天然橡膠與高苯乙烯樹脂、含羧基橡膠和乙烯基吡啶橡膠混合才是放熱的。一般而言，兩種物質的溶解度參數越接近，它們的相容性也越好。

生物

指材料與生物體之間相互作用後產生的各種生物、物理、化學等反應的一種概念。一般地講，就是材料植入人體後與人體相容程度，也就是說是否會對人體組織造成毒害作用。

數學

數學中，在形式化的邏輯系統中，其相容性是指其中沒有矛盾，或更精確的說，不存在一個命題P，P和非P都可以在這個系統中證明。

在微分方程的數值計算中，若當剖分的各個區間長度趨向於零時，所構造的差分方程能與原微分方程充分接近，這個事實稱為差分格式的相容性。

資料庫

數據中相容性指的是表示同一事實的兩個數據應相同，否則就不相容或者滿足某一約束關係的一組數據不應該發生互斥，否則就不相容。比如：同一個人不能有兩個性別；輸入飼料的配比，應該幾種原料的百分比之和應該等於100%，而實際如果加起來不等於100%則不相容。

建築

黏結密封材料與其他材料接觸時，不發生影響黏結密封材料黏結性的物理、化學變化的性能。