高分子共混物

俗稱聚合物合金（polymer alloy)。一類表觀均一、含有兩種或兩種以上不同結構的多組分聚合物體系的材料。通過共混可提高高分子材料的物理力學性能、加工性能，降低成本，擴大使用範圍。

基本介紹

• 中文名：高分子共混物
• 外文名：polymer alloy
• 俗稱：聚合物合金
• 類型：多組分聚合物體系的材料

簡述

表觀均一但含有兩種或兩種以上不同結構的多組分聚合物體系。通過共混可以提高高分子材料的物理力學性能、加工性能、降低成本和擴大使用範圍。因而是實現聚合物改性和生產多性能新材料的重要途徑之一。

在高分子共混物的研究和套用中，常用相容性一詞，兩種聚合物共混後，如不出現巨觀分相引起的弊病並產生性能上有益的效果，就稱相容性好（也稱混溶性好），反之稱不相容。

類型

高分子共混物按生產方法分為：機械共混物、化學共混物、膠乳共混物和溶液共混物。①機械共混物。一般是通過輥筒、擠出機或強力混合器將不同聚合物的熔體進行混合得到的共混物；共混溫度高於混合物中所含無定形聚合物組分的粘流溫度，高於所含結晶聚合物組分的熔點。機械共混時的高剪下應力可以導致聚合物降解。產生的大自由基，它與另一結構不同的聚 合物或大自由基作用有可能發生接枝、嵌段或交聯反應，生成的接枝或嵌段共聚物對相應均聚物有增容作用，可以提高共混組分的相容性，這種由力化學作用生成的混合物稱為力化學共混物。②化學共混物。是由不同聚合物各自交聯、相互穿透而形成的互穿聚合物網路。③膠乳共混物。將不同聚合物膠乳進行混合，然後凝結、脫水乾燥而獲得的共混物，膠乳粒徑約為 1μm。④溶液共混物。將分別溶於同一溶劑、粘度大致相同的不同聚合物溶液進行混合，生成可直接使用的共混溶液。

高分子共混物

相態

從熱力學平衡體系考慮，兩種材料能否溶混決定於體系的自由能變化：ΔF=ΔH－TΔS。式中ΔF為自由能變化；ΔH為焓的變化;T為溫度;ΔS為熵的變化。不同聚合物混合時熵的變化很小，當ΔF=ΔH,亦即放熱,才能互溶，否則不能成為結構均一的均相體系。絕大多數聚合物混合時皆需要吸收熱量，在一般條件下皆不能互溶。兩種本身不能互溶的聚合物即使能溶解在同一溶劑中,亦不互溶,在放置過程中將出現相分離現象。因為破壞結晶需要吸收熱量，晶態聚合物與非晶態聚合物不能互溶。兩種晶態聚合物更系如此，亦不能互溶。高分子共混物是多組分多相體系，除互穿聚合物網路具有兩個連續 相的特點外，其他共混物皆有連續相和分散相。不同性質的分散體（分散相）對基體(連續相)的物理力學性能，加工性能或其他性能可以起到不同的作用（見表）。基體和分散體皆是剛性的高分子共混物，稱高分子合金。 高分子共混物

高分子共混物

性能

高分子混合物的性能取決於所含各組分的性質、形態和相界面的性質。似互溶二元高分子共混物的玻璃化溫度和某些物理性能可按混合物規則進行估算： p=p1φ1+p2φ2+Iφ1φ2式中p為有關性能；φ為濃度;I為相互作用項。I為零時，共混物性能可按加和定律估算（見圖）；I為正值，各組分有協同作用,混合物的有關性能高於所含各組分性能的平均值；I為負值,為非協同體系，共混物有關性能低於所含各組分性能的平均值。

高分子共混物

近十餘年來，已發現許多在一定條件下可以互容或部分互容的高分子共混物。其中有兩種不同無定形聚合物組成的共混物，有由無定形聚合物與結晶聚合物組成的共混物，有同晶型高分子共混物，有由可以形成絡合物的兩種聚合物組成的共混物等。已商品化的高分子共混物主要有:高抗沖聚苯乙烯,橡膠增韌的環氧樹脂,ABS樹脂－聚氯乙烯，聚氯乙烯－高抗沖聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯－丁腈橡膠，ABS樹脂－雙酚A型聚碳酸酯,ABS樹脂－熱塑性聚氨酯,ABS樹脂－聚碸，聚苯醚－聚碸以及離子鍵聚合物－尼龍66等。