高分子共混物中氢键的作用Ⅱ.氢键对高分子共混物性能的影响以及引入方法

高分子共混物中氢键的存在能促进共混组分具有更好的可混和性.因此,研究高分子共混物中的氢键对高分子的共混改性具有重要的理论和实用价值.本文是<高分子共混物中氢键的Ⅰ.氢键的特征描述以及影响因素>的下篇,将继续介绍高分子共混物中氢键的作用,主要包括氢键对高分子共混物性能的影响以及主要的引入氢键的方法.特别地,本文通过将高分子共混物分为合成高分子与合成高分子共混物,合成高分子与天然高分子共混物以及合成高分子与其它物质共混物,总结了氢键存在对共混物性能的影响.     

高分子共混物剪切流动的研究Ⅰ.研究概况及热力学方法

剪切流动是高分子共混物流变学的重要内容之一。文章综述了不同高分子共混体系的理论和实验研究,主要包括剪切流动的因素和可能的方程,介绍了一些高分子共混物体系剪切流动的研究概况及热力学研究方法。     

含氢键高分子共混体系的分相动力学研究

经过共聚改性的含羟基聚苯乙烯PS(OH)可以和许多含质子接受基团的聚合物形成氢键而成为互溶体系,本文着重研究这类含氢键共混体系的相分离动力学以及它们的相图。PS(OH)是由苯乙烯与对-六氟异丙醇-α-甲基苯乙烯共聚得到。它与聚甲基丙烯酸丁酯PBMA组成的共混物用温度跃变光散射法研究分相动力学行为。分相初期,符合Cahn-Hilliard-Cook线性理论,共混物具有LCST性质。由于PS(OH)中只含有1.5mol%OH基团,使得共聚物的组成不均匀,以及PS(OH)和PBMA的分子量多分散性,导致共混物的临界共溶点不在亚稳单相极限线(Spinodal curve)和稳定单相极限线(Binodal Curve)的最低点。对于临界组成的共混物在分相后期相区的增长按Siggia模型进行。而非临界组成的共混物按Lifshitz-Slyozov模型进行而且散射光强I(q,t)随散射矢量q的变化出现与q无关的峰,这与金属氧化物的共混物有类似的情况。     

增塑剂法研究高分子共混物的相平衡曲线

经共聚改性的聚苯乙烯PS(OH)与聚甲基丙烯酸丁酯PBMA形成的互溶体系具有LCST行为。由于体系的玻璃化温度较高。分相温度与玻璃化温度接近。使分相时的浊点温度受升温速率影响很大,以致浊点曲线与相平衡曲线有一定的差距。本文以邻苯二甲酸二丁酯DBP为增塑剂加入PS(OH)/PBMA共混体系中,在一定的升温速率下测浊点温度,并对增塑剂作零浓度的外推,由此得到的浊点曲线与相平衡曲线完全一致。证实了增塑剂法的可靠性。加入增塑剂后浊点温度随升温速率变化平缓,更接近相平衡点,显示了增塑剂法的有效性。     

固体NMR研究PAA/PEO共混物中氢键相互作用与结构演化

分子间相互作用是决定材料结构和性能的关键因素之一,而如何在分子水上实现对复杂相互作用分子的检测仍然是一个挑战性课题。本工作首先在不同p H值条下以聚丙烯酸/聚环氧乙烷(PAA/PEO)的混合水溶液制备了系列的固体薄膜,然后采用多种基于连续相调制多脉冲技术的一维和二维~1H多脉冲去耦(CRAMPS)固体NMR新技术,并结合高分辨~(13)C交叉极化魔角旋转(CPMAS)、~(23)Na多量子(MQ)等多核固体NMR实验,对PAA/PEO聚合物共混物的微观结构和动力学进行了原位和系统的研究。通过不同类型的~1H高分辨CRAMPS实验检测到共混物中包含多种不同类型质子:通过氢键相互作用形成二聚体的COOH基团、自由COOH基团、与水结合的COOH基团和主链基团。随着p H值的升高,除主链质子外,大部分其它区域的信号都明显降低,这是由于PAA与PEO以及水的氢键作用减弱所致。这些CRAMPS NMR技术也被用来阐明不同p H值制备的样品中不同基团的分子运动性。此外,二维~1H-~1H自旋交换NMR实验提供了关于聚合物PAA与PEO大分子链间、以及水与聚合物的相互作用。~1H自旋扩散实验表明,在这些共混物中明显存在相微观相分离的结构,并且测定的分散相区尺寸约为17 nm。~(23)Na MQMAS实验揭示了在共混物中存在两种类型~(23)Na位,一种是自由的钠离子,另一种是与大分子相互作用的Na离子。特别是通过~1H-检测的~(23)Na-~1H CPMAS实验揭示了Na~+离子的位置远离PEO而与PAA临近。上述这些SSNMR实验结果在分子水平上提供了氢键相互作用对PAA/PEO共混物微观结构和动力学影响的详细信息,可以获得不同p H值对PAA与PEO的氢键作用、相容性、微观结构、水-聚合物相互作用和不同组分分子运动性的影响。在上述核磁共振研究的基础上,我们提出了一种新的PAA/PEO共混物的结构模型,该模型首次成功地揭示了不同的p H值对PAA/PEO共混物中微观结构和动力学的影响。本工作清楚地表明,固态核磁共振是在分子水平上研究具有复杂相互作用的多相聚合物材料的有力工具。本文的研究工作对于探索检测聚合物弱相互作用的新方法和发展基于氢键相互作用的聚合物新材料的开发具有重要意义。     

高分子共混物剪切流动的研究Ⅱ.动力学及其它研究方法

文章是《高分子共混物剪切流动的研究Ⅰ.研究概况及热力学方法》的续篇,介绍高分子共混物剪切流动的研究进展,涉及动力学、散射光和数值模拟等三种研究方法。     

玻璃基板作用下高分子共混物薄膜相形态发展过程

研究了玻璃基板作用下极性高聚物为低组分的共混物薄膜在退火条件下相形态的发展过程 .选用聚苯乙烯 (PS) 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)与聚苯乙烯 (PS) 聚ε 己内酯 (PCL)两个体系 ,在玻璃基板上Spin Coating成膜后退火 .由于共混物薄膜中极性相对较大的高聚物组分 (PMMA和PCL)相对于极性较小的PS组分对玻璃基板具有更好的润湿性 ,所以在上述的两个共混薄膜体系中其相形态分别显示PMMA和PCL在低组分比例下最终发展成为连续相 .利用扫描电镜以及元素分析很好地验证了以上的结论 ,并且对其机理进行了解释 .此外 ,改变PS的分子量与PCL共混 ,研究了组分粘度对薄膜相形态发展的影响 .结果表明 ,PS组分粘度越大 ,共混物薄膜相结构发展速度越慢     

粘度比对刚性链高分子与柔性链高分子共混物微结构的影响

粘度比对刚性链高分子与柔性链高分子共混物微结构的影响何嘉松,卜文胜,张洪志,许向青（中国科学院化学研究所,北京,１０００８０）（化工部北京化工研究院,北京,１０００１３）关键词高分子共混物,热致液晶聚合物,聚合物加工影响柔性链高分子与柔性链高分子共混...     

聚合物共混：Ⅰ.聚合物共混物的制备方法

本讲主要介绍聚合物共混物的制备方法,其中包括熔融共混、溶液共混、胶乳共混、冷冻干燥共混、接技共聚共混、互穿聚合物网络、就地反应型共混、分子共混等.     

高分子共混物薄膜表面形貌形成过程中的溶剂效应

采用原子力显微镜观测了由四氢呋喃和2-丁酮分别作为共溶剂制备得到的聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混物薄膜的表面形貌.研究发现,溶剂效应对共混物薄膜的表面形貌有较大影响,表面形貌中凸起与凹坑的组分分布是由溶剂效应决定的,与组分比无关.溶剂对不同组分的溶解能力不同还可以导致薄膜表面相逆转点的偏移.     

电场条件下高分子共混物组分浓度梯度化的研究

研究了聚乙烯醇/聚丙烯酸高分子共混物水溶液中,共混物各组分在电场诱导条件下沿电场方向的浓度梯度分布情况.通过测定不同时刻PVA/PAA高分子共混物水溶液在电场的不同区域内的pH值,研究了电场诱导下共混物各组分沿电场方向的迁移过程.结果表明,PAAn-向电场正极迁移,同时由于浓差梯度,PVA向负极迁移,并形成浓度梯度分布.随时间的延长,高分子共混物的组分梯度程度逐渐加大.     

共聚物增容剂对高分子共混物形态与流变行为的影响

共聚物增容剂可以提高不相容高分子共混物两相的相容性,从而强化共混物的宏观机械性能。增容剂通过对共混物界面性质的改善,对共混物的相形态和粘弹性都有很大的影响。目前对增容作用的研究已不再局限于对其增容原理的探索及增容效果的评价,还集中于揭示增容剂对高分子共混物在流场下的形态演变与流变行为的影响。本文从上述方面对近期的研究进展进行了总结,并归纳了增容剂的分子结构、加工条件等因素对流场下增容体系微观结构形成的影响。     

温度跃变光散射法研究高分子共混物的亚稳极限及分相过程

引言 对高分子共混物的深入研究在于改善它们的物理性能以扩大应用的目的。大多数A和B两种聚合物共混时都是不相溶的(inmiscible)。除了A链上带有少量某种正电荷的基     

PMMA/PS共混物薄膜中Voronoi结构的形成

Vomnoi结构与一些自然结构十分相象,早在17世纪,Descartes就在他的著作中采用了类似Vomnoi结构的图形来表示太阳系及其环境中的物质分布．Vomnoi图（如图1所示）的概念来自于计算几何,设有平面空间点集合A={a1,a2,……an},其中ai=（xi,yi）,对于任意一个ai,满足｜P-ai｜≤min ｜P-aj｜（j=1,2,……,n;j≠i）的点P=（x,y）的轨迹称为点集A的vomnoi图．     

酚氧树脂/聚(4-乙烯基吡啶)高分子复合物的制备及表征

采用元素分析、DSC、FTIR、紫外光谱及XPS等手段对酚氧树脂和聚(4-乙烯基吡啶)在氯仿中溶液共混形成的高分子复合物的组成及结构进行了研究,并与相应的共混物作了比较。结果表明,所得的各复合物的组成相同,其值与组分分子中的链节等摩尔比一致;而共混物也为相容体系,其组成与两高分子组分的投料比对应。基于实验结果,揭示了复合物的形成过程。     

溶剂对SEBS/PMMA共混物薄膜形态的影响

采用原子力显微镜研究了聚（苯乙烯嵌-乙烯／丁烯嵌-苯乙烯）（SEBS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混物不同溶剂旋转涂膜的表面形态和相分离行为。结果表明,用共混物的氯仿溶液旋转涂膜,可见明显的共混物的宏观相分离和SEBS的微观相分离形态。改变选择性溶剂可使旋涂膜具有不同的均匀度和形态结构,其相区的尺寸和形状相差甚大,有海岛型、网状、双连续状结构。AFM显示用环己烷／丁酮混合溶剂旋转涂膜,共混物的相分离最为彻底;用选择性溶剂氯仿时次之,但有明显的相分离;对SEBS和PMMA均无选择性的单一溶剂或混合溶剂则无明显相分离。     

界面张力对高分子共混物梯度相形态形成的影响研究

研究了界面张力对ＰＰ／ＥＶＡ共混体系梯度相形态形成的影响。首先将ＥＶＡｃ进行皂化反应得到一系列－ＯＨ基含量不同即极性不同的ＥＶＡ，然后将这些ＥＶＡ分别与ＰＰ共混从而得到一系列相界面张力不同的共混物。说明通过对共混物相界面张力的调整，可以达到随意控制梯度相形态形成速度的目的。     

聚丙烯共混物一步法反应共混增容的研究

研究了影响聚丙烯／（丙烯腈 苯乙烯）共聚物（ＰＰ／ＡＳ）合金反应挤出生成的各项因素,发现在过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）存在的条件下进行反应共混可以发生接枝反应,生成ＰＰ与ＡＳ的相互接枝物．接枝物的生成显著地细化了分散相粒子,改善了合金相形态．为抑制反应共混过程中聚丙烯的降解,同时促进接枝反应,在ＰＰ／ＡＳ／ＤＣＰ反应共混中加入了含适量双键组分的添加剂亚油酸三甘酯（ＧＴＬ）．结果发现,较少量ＧＴＬ的加入就显著抑制了聚丙烯的降解,且进一步改善了合金的相形态．在合适的ＧＴＬ与ＤＣＰ用量下,反应共混不但显著改善了ＰＰ／ＡＳ合金的相形态,而且提高了合金的力学性能,初步确立了聚丙烯共混物一步反应共混挤出增溶的方法．     

聚合物共混物脆韧转变性能研究：II.准韧性聚合物共混物脆韧转变的几何模型

给出了分散相粒间基体层厚度Ｔ与分散相粒径（ｄ）、粒径分散度（σ）和分散相体积分数（φ）的定量关系式。发现σ对Ｔ的影响与φ有关，不仅Ｔ随σ的增大而增大，而且φ越大，这种影响越显著。用计算机图像分析仪直接测定了聚氯乙烯／丁腈橡胶、聚丙烯（ＰＰ）／三元乙丙橡胶、ＰＰ／乙烯－醋酸乙烯酯共聚物共混物的Ｔ，发现这三种共混物的Ｔ近似于对数正态分布，理论预示与实验结果很好符合。     

高分子共混物梯度的相结构形成过程中的界面效应

通过在高分子共混物内部引入不同的第三相界面,系统地研究了退火热处理条件下界面对于共混物梯度相形态形成的影响,对具有一定初始粒径的共混物体系或初始近似为均相的共混体系,在第三相界面的诱导下,均能形成梯度相形态。探讨了诱导界面间距与体系相结构的关系。结果表明,当两个诱导界面间距小于所生成梯度层厚度的两倍时,梯度结构趋于交叠。继续减小透导界面间距,则梯度结构趋于消失,诱导界面间共混物中分散相粒子快速长大,界面的诱导作用遍布整个样片,证实了我们所提出的“高分子共混物中二维条件下界面诱导加速分散相粒子粗化凝聚”的结论。