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第二章：混合与混炼 第二章 混合与混炼 （Mixing and Compounding ） 第二章：混合与混炼 性能好—成本低 耐高温—易加工 韧性好—强度高 综 合 性 能 优 异 合成新型聚 合物—周期 长、成本高 对现有聚合 物进行改性 —共混 第一节：混合与混炼原理 第一节：混合与混炼原理 （Theory of Mixing and Compounding ） 第一节：混合与混炼原理 一、共混方法及目的 二、聚合物共混的基本概念 三、聚合物共混物的形态结构（自学） 四、共混原则 五、共混体系的类型及特征 六、共混过程的要求 第一节：混合与混炼原理 一、共混方法及目的 1、共混目的 2、共混方法 第一节：混合与混炼原理 改善材料的加工性能 IIR（气密性、吸震性好，流动性差） OPE（流动性好） IIR+OPE（挤出速度可提高15%） 降低成本 PP+EPDM+ 滑石粉、EPR+PP、SBR+PE PP（耐老化性差、低温脆性） PE（PS和PVC10%~20%橡胶，冲击强度↑↑。 第一节：混合与混炼原理 共混是两种或两种以上聚合物加以混合，使之形成表观均匀的混合物的过程。共混方法包括： ? -机械共混法 ? 液体共混法 溶液共混法、乳液共混法 ? 共聚－共混法 接枝共混法（HIPS、ABS） 嵌段共混法（SBS、SIS） ? 互穿网络聚合物（IPN）制备技术 第一节：混合与混炼原理 二、聚合物共混的基本概念 1. 共混物组成及配比的表示方法 组成 共混物中含有几种聚合物—几元共混物 PP/PE：二元共混物 PP/PE/CaCO3：CaCO3填充的PP/PE二元共混物 NR/SBR/炭黑： 炭黑填充的NR/SBR二元共混物 第一节：混合与混炼原理 以重量份数表示 配 比 a、将聚合物总量用100重量份表示，各种不同组分相应占多少重量份(NR/CR/PVC=70/10/20) b、将量多的聚合物的量定为100重量份，其他组分对应于它所占的重量份 (NR/PE=100/20) 以含量表示 质量分数、体积分数、摩尔分数 第一节：混合与混炼原理 份 数 法 举 例 PVC配方例： PVC 100 DOP 40 三碱式硫酸铅 3 二碱式硫酸铅 2 BaSt 1.5 PbSt 0.5 HSt 1 第一节：混合与混炼原理 份数法举例 NR/SBR配方例： NR+SBR 100 NR/SBR 70/30 炭黑 50 S 1.5 TT 0.2 硫磺促进剂 CZ 1.0 硫磺促进剂 第一节：混合与混炼原理 配方组分含量的表示方法 ?质量分数 ?体积分数 ?摩尔分数 W1=m1/(m1+m2) Φ1=V1/(v1+v2) x1=n1/(n1+n2) W2=m2/(m1+m2) Φ2=V2/(v1+v2) x2=n2/(n1+n2) 共混物中两组分均为结晶聚合物 第一节：混合与混炼原理 2、相态的描述—堆积的状态 ?相：具有相同的物理和化学性质的均匀部分。 ?连续相：共混物中连续而不间断的相（海相)。 ?分散相：间断地分散在连续相中的部分（岛相）。 第一节：混合与混炼原理 第一节：混合与混炼原理 直接影响材料力学性能的是分散相粒子的表面积，因此要求粒径分布要均匀。 3. 均匀性和分散度 ? 均匀性：是指被分散物在共混体中浓度分布的均一性，反映在共混物不同部位取样，分散物含量的差异程度。 均匀性主要取决于混炼效率和混炼时间。 第一节：混合与混炼原理 第一节：混合与混炼的基本理论 分散度：指分散相的破碎程度。用分散相的平 均尺寸及其分布表示。尺寸越小，分布越窄， 则分散度越高。 第一节：混合与混炼原理 第一节：混合与混炼原理 注 意 ?共混体系的均匀性和分散度与混炼设备、工艺以 及分散相与基体的亲和性有关。剪切力大，易破碎， 分散度高；粘度大，局部剪切力大，粒子易破碎； 剪切速率高，分散度高。 ?一般聚合物分散相粒子尺寸在5~0.3um，粒径分布 最好窄些。 ?聚合物共混时，均匀性和分散度越好，对共混物 性能的贡献越大。 第一节：混合与混炼原理 1、聚合物共混物形态 的基本特征 聚合物共混物 的形态结构？ 2、几种典型聚合物共 混物的形态结构 第一节：混合与混炼原理 三、聚合物共混物的形态结构 1、聚合物共混物形态结构的基本特征 一种聚合物组分（分散相）分散于另一种聚合物组分（分 散介质或基体）中，或者两组分构成的两相以相互贯穿的 连续相形式存在； 聚合物共混物两相之间一般存在相互浸润的过渡区，即界 面层，它对共混物的性能起着十分重要的作用。 第一节