第2章聚合物之间的相容性ppt课件.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《第2章聚合物之间的相容性ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第2章聚合物之间的相容性ppt课件.ppt(59页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。高分子材料改性高分子材料改性第第2 2章聚合物之间的相容性章聚合物之间的相容性高分子材料改性高分子材料改性第第2章章 聚合物之间的相容性聚合物之间的相容性1严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。本章要点本章要点聚合物之间的相容性是选择适宜共混方法的重要聚合物之间的相容性是选择适宜共混方法的重要依据,也是决定共混物形态结构和性能的关键因依据,也是决定共混物形态结构和性能的关键因素。素。因此,了解聚合物之间的相容性
2、并为改善共混物因此,了解聚合物之间的相容性并为改善共混物的相容性提供依据,已成为研制共混材料的关键的相容性提供依据,已成为研制共混材料的关键环节之一。环节之一。本节将主要介绍聚合物之间相容性的特点、相容本节将主要介绍聚合物之间相容性的特点、相容性理论、相容性的表征方法以及改进相容性的方性理论、相容性的表征方法以及改进相容性的方法。法。2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.12.1聚合物之间相容性的基本特点聚合物之间相容性的基本特点2.2.1 2.2.1 小分子间的相溶性小分子间的相溶性(复习复习)任何混合物系任何混
3、合物系,都存在均相体系和非均相体系都存在均相体系和非均相体系.(1)(1)均相体系均相体系:若被分散的物质以分子、原子或离子的大小被若被分散的物质以分子、原子或离子的大小被 均匀的分散在分散介质中均匀的分散在分散介质中,形成的物系形成的物系叫溶液叫溶液.溶液中溶质溶液中溶质(被分散的物质被分散的物质)的质点很小的质点很小,在在1nm1nm以下以下,不能不能形成相的界面形成相的界面,叫叫均相体系均相体系(也叫单相体系也叫单相体系).).均相体系特点均相体系特点:透明透明 条件一定时溶质不会与溶剂分离开条件一定时溶质不会与溶剂分离开(即不会发生相分离即不会发生相分离)为热力学稳定的物系为热力学稳定
4、的物系.3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(2)(2)非均相体系非均相体系(也叫多相体系也叫多相体系)若被分散的物质分散成许多粒子,因每个粒子里包含许若被分散的物质分散成许多粒子,因每个粒子里包含许多分子多分子、原子或离子原子或离子,与分散介质个间有明显的界面与分散介质个间有明显的界面,每个粒每个粒子自称成一相子自称成一相,叫分散相叫分散相,分散介质叫连续相分散介质叫连续相,该体系叫非均该体系叫非均相体系相体系.(.(该体系各组分之间是不相容的该体系各组分之间是不相容的)非均相体系的特点非均相体系的特点:体系不透明
5、体系不透明分散相粒子易相互聚集成较大的粒子与分散介质分离分散相粒子易相互聚集成较大的粒子与分散介质分离(自动自动发生相分离发生相分离),该体系是该体系是热力学不稳定体系热力学不稳定体系.4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.1.2 2.1.2 聚合物共混物相容性概念聚合物共混物相容性概念 聚合物之间的相容性就是聚合物之间的相互溶解性,是指聚合物之间的相容性就是聚合物之间的相互溶解性,是指两种聚合物形成均相体系的能力。两种聚合物形成均相体系的能力。(1)热力学相容性与工艺相容性热力学相容性与工艺相容性热力学相容性热力
6、学相容性热力学相容性:热力学相容性:是从热力学的角度来探讨聚合物之间的相是从热力学的角度来探讨聚合物之间的相容性。亦可称为容性。亦可称为互溶性互溶性或或溶解性溶解性(solubilitysolubility)。热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系,是达到了热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系,是达到了分子程度混合分子程度混合的均相共混物。的均相共混物。热力学相容条件是热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能混合过程的吉布斯自由能G Gm m00Sm0,但其值很小。,但其值很小。对于聚合对于聚合 物共混物,特别是对于物共混物,特别是对于H Hm m的数值较大的体系,的数值较大的体系,S S
7、m m 对吉布斯自由能的贡献是可以忽略的对吉布斯自由能的贡献是可以忽略的。为什么高分子聚合物混合熵为什么高分子聚合物混合熵S Sm m的数值是很小的且的数值是很小的且 S Sm m对对G Gm m的贡献是可以忽略的?的贡献是可以忽略的?因而,因而,G Gm m0 0的条件能否成立,就主要决定于混合过的条件能否成立,就主要决定于混合过 程中的热效应程中的热效应(H Hm m)了。了。混合熵混合熵24严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。混合焓混合焓HmHm 混合焓混合焓HmHm是同一聚合物结构单元之间的作用能与两种聚是同一
8、聚合物结构单元之间的作用能与两种聚合物结构单元之间或聚合物结构单元与溶剂分子间作用能的合物结构单元之间或聚合物结构单元与溶剂分子间作用能的不同而产生的。对于非极性分子体系,混合过程无热效应或不同而产生的。对于非极性分子体系,混合过程无热效应或吸热吸热.据据 HildebrandHildebrand的推导的推导 ,内聚能内聚能是表征物质分子间相互作用力强弱的一个物理量。是表征物质分子间相互作用力强弱的一个物理量。内聚能定义为消除内聚能定义为消除1 1摩尔物质全部分子间作用力所需的能量摩尔物质全部分子间作用力所需的能量。单位体积的内聚能定义为单位体积的内聚能定义为内聚能密度内聚能密度;将将内聚能密
9、度的平方根定义为溶解度参数内聚能密度的平方根定义为溶解度参数()。(2-4)25严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。聚合物溶解度参数的测定法聚合物溶解度参数的测定法a.a.估算法估算法 =dG =dGi i/M/M d-d-为密度为密度;M-M-为重复链节的相对分子质量为重复链节的相对分子质量;G Gi i-为组成为组成链节链节的化学基团摩尔吸引常数。的化学基团摩尔吸引常数。可查表,得到可查表,得到G Gi i,来估算内聚能,从而估算溶解度参数,来估算内聚能,从而估算溶解度参数 。即即,1 1、2 2分别为组分分别为组
10、分1 1 及组分及组分2 2的溶解度参数的溶解度参数 26严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。27严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。b.b.浊度测定法浊度测定法 聚合物的溶解度参数聚合物的溶解度参数 p p 按下式计算按下式计算 p=1/2(s+m)p=1/2(s+m)式中式中 s s-溶剂的溶解度参数溶剂的溶解度参数 ;m-m-溶剂和沉淀剂混合物的溶解度参数。溶剂和沉淀剂混合物的溶解度参数。m m 按公式计算按公式计算 :m=ss+ggm=
11、ss+gg 式中式中 s-s-溶剂的体积分数溶剂的体积分数 g-g-沉淀剂的体积沉淀剂的体积 分数分数 ;g-g-沉淀剂的溶解度参数沉淀剂的溶解度参数 溶剂的体积分数按公式溶剂的体积分数按公式 计算计算 式中式中 Vo Vo 一一滴定时所取用的聚合物稀溶液的体积一一滴定时所取用的聚合物稀溶液的体积 ;V1 V1 一一滴定时所用沉淀剂的体积。一一滴定时所用沉淀剂的体积。28严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。根据溶解度参数判断相容性根据溶解度参数判断相容性 由公式由公式为满足热力学相容的条件,即为满足热力学相容的条件,即
12、H HmmT TS S,且,且SS的值很小,的值很小,甚至接近于甚至接近于0 0,从,从2-42-4式中可以看出,式中可以看出,1 1、2 2必须相当接近必须相当接近,才能使才能使H Hm m的值足够的小。可采用的值足够的小。可采用2-42-4式,将两种聚合物式,将两种聚合物溶解度参数的差值作为判定热力学溶解度参数的差值作为判定热力学相容性的依据。相容性的依据。(2-4)得出得出聚合物间的聚合物间的 溶解度参数(溶解度参数()越接近,其相容性越好)越接近,其相容性越好相容性判据:相容性判据:29严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为
13、或突发事件。聚合物间的聚合物间的溶解度参数溶解度参数越接近,其相容性越好。越接近,其相容性越好。即即二者溶解度参数差二者溶解度参数差=1 1-2 2越小越有利于相容越小越有利于相容.例如例如:PVCPVCNBRNBR体系中体系中PVCPVC的的为为9.49.79.49.7,在一定,在一定AN AN 范围范围 内内NBRNBR的的为为9.39.59.39.5,二者的,二者的相近,相容性较好。相近,相容性较好。PVCPVC与乙烯一醋酸乙烯共聚物(与乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVAEVA)、)、PSPS与聚与聚2 2,66 二甲基二甲基11,4-4-苯撑氧(苯撑氧(PPOPPO)皆因)皆因相近而相容。相
14、近而相容。PS与聚丁二烯(与聚丁二烯(PBPB)的)的相差较大(相差较大(0.70.7),相),相 容性较差。容性较差。PVCPVC与与PBPB的的 1 1,为不相容体系。,为不相容体系。30严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。聚合物与低分子聚合物与低分子:当溶解度参数差当溶解度参数差1 1-2 2不大于不大于1.51.5 时,一般有较好的互容性。时,一般有较好的互容性。例如:例如:甲苯的甲苯的为为 8.9,8.9,四氯化碳的四氯化碳的值为值为 8.6,8.6,均与均与 天天 然橡胶的然橡胶的值值 8.15 8.15
15、相近相近,可为天然橡胶的溶剂。可为天然橡胶的溶剂。两聚合物两聚合物:当溶解度参数差当溶解度参数差1 1-2 2大于大于0.50.5时,一般时,一般 不不 可以任意比例相容。发生相分离时二者溶解度参数差可以任意比例相容。发生相分离时二者溶解度参数差 有临界值有临界值1 1-2 2临界临界,它与聚合物的分子量有关,分,它与聚合物的分子量有关,分 子量越大临界值越小(如下表)。子量越大临界值越小(如下表)。31严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。表表2-1 2-1 1 1-2 2critcrit与聚合物分子量的关系与聚合物分
16、子量的关系(假定两聚合物分子量相同假定两聚合物分子量相同),),2.04102.04103 3 J J1/21/2m m-3/2-3/2分子量分子量1 1-2 2critcrit分子量分子量1 1-2 2critcrit5005000.490.491000001000000.110.1110000100000.350.352000002000000.0770.07720000200000.250.255000005000000.0490.04950000500000.150.1532严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
17、一般工业生产的聚合物的分子量都有很大,所一般工业生产的聚合物的分子量都有很大,所以完全相容的聚合物对是很少的以完全相容的聚合物对是很少的 聚合物间的聚合物间的溶解度参数溶解度参数越接近,其相容性越好。越接近,其相容性越好。该判据该判据仅适用于非极性分子的情况仅适用于非极性分子的情况 ,这时混合焓这时混合焓为正值或为零。与分子之间有强烈的极性作用或为正值或为零。与分子之间有强烈的极性作用或能形成氢键时能形成氢键时 ,混合焓可能为负值混合焓可能为负值 ,这时上述这时上述原则便不适用。原则便不适用。溶解度参数判断相容性适用条件:溶解度参数判断相容性适用条件:33严格执行突发事件上报制度、校外活动报批
18、制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。PSPS的的值为值为 9.1.9.1.可溶在可溶在值在值在8.9-10.88.9-10.8的弱极性溶剂苯、的弱极性溶剂苯、甲苯中,但丙酮甲苯中,但丙酮=10.0=10.0,不能溶,不能溶PS.PS.聚氯乙烯的聚氯乙烯的值为值为 9.7,9.7,可溶于环己酮可溶于环己酮 (=9.9)(=9.9)和和 四四氢呋喃氢呋喃 (=9.5);(=9.5);聚碳酸酯聚碳酸酯(=9.5)(=9.5)可溶于氯仿可溶于氯仿 (=9.4)(=9.4)和二氯甲烷和二氯甲烷 (=9.7);(=9.7);当把上述两当把上述两 种聚合物的溶剂进行互换
19、种聚合物的溶剂进行互换 ,虽然虽然值变化不值变化不大大,但却不相溶了,为什么?但却不相溶了,为什么?34严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。高分子的极性愈相近,其相容性愈好高分子的极性愈相近,其相容性愈好。极性越大,分子间。极性越大,分子间 作用力越大。分子间作用力是高分子相容的重要因素。作用力越大。分子间作用力是高分子相容的重要因素。极性聚合物共混时极性聚合物共混时,相容性一般较好相容性一般较好,PVC/NBRPVC/NBR,PVC/PVC/PCL,PVCPVCEVAEVA,PVCPVCSPMMASPMMA等;等;非
20、非(弱弱)极性聚合物共混时相容性一般较差极性聚合物共混时相容性一般较差,如,如PBPBIIRIIR,NR/EPR NR/EPR,PEPEPPPP,EPREPRPPPP,PSPSPBPB等;等;极性非极性聚合物共混时一般不相容极性非极性聚合物共混时一般不相容,如,如PVCPVCPBPB,PVC PVCPEPE,PVCPVCNRNR,PVCPVCPSPS,PCPCPSPS,PAPAPPPP等。等。但是,也有例外,但是,也有例外,极性高分子共混时也会不相容,如极性高分子共混时也会不相容,如PVCPVCCRCR,PVCPVCCPECPE;非(弱)极性高分子共混时也会相;非(弱)极性高分子共混时也会相容
21、,如容,如 PS PSPPOPPO。35严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。尽管尽管溶解度参数法溶解度参数法有如上所述的不足,但由于这有如上所述的不足,但由于这一方法较为简便,所以在很多情况下仍然被一方法较为简便,所以在很多情况下仍然被用于用于选择选择“聚合物配对聚合物配对”进行共混时作为初步筛选的进行共混时作为初步筛选的参考参考。为提高预测的为提高预测的准确性准确性,可以采,可以采用三维溶解度参数用三维溶解度参数(三维溶解度参数指溶解度参数关于色散力、偶极三维溶解度参数指溶解度参数关于色散力、偶极力和氢键的分量力和氢
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 聚合物 之间 相容性 ppt 课件
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内