耐力板聚合物共混物形態學的主要課題之一就是研究聚合物共混物中的相結構,包括形態類型、區域結構、尺寸形狀、網絡結構、結晶形態、界面等內容,這是因為共混物的性能不僅與聚合物組分的性質有關,而且受到相結構的…
耐力板聚合物共混物形態學的主要課題之一就是研究聚合物共混物中的相結構,包括形態類型、區域結構、尺寸形狀、網絡結構、結晶形態、界面等內容,這是因為共混物的性能不僅與聚合物組分的性質有關,而且受到相結構的決定性影響。同時,相結構的研究對于理解共混物的某些性能,特別是形變機理及其它力學性能也是非常重要的。
共混物的形態結構與加工過程也密切相關。耐力板共混物的形態結構是共混物在加工過程中結構變化的反映,即加工過程決定了共混物的形態結構,從而對共混物的性能產生重要的影響。同時,對形態的研究也可解釋共混物在加工過程中的結晶、退火和形變等過程,可為人們找到影響聚合物共混物形態的加工條件,從而控制聚合物共混物的形態結構,得到綜合性能良好的聚合物共混物。因此,聚合物共混物的研究,就是要獲得加工、形態結構、性能三者之間的關系。
聚碳酸酯耐力板聚合物共混物是由兩種或兩種以上的聚合物組成,因此可能形成兩個或兩個以上的相。對于二元共混物而言,按照相的連續性可以分為單相連續結構、兩相連續結構和兩相交錯或互鎖結構等三種基本類型。
(1)單相連續結構單相連續結構指共混物中一相連續的情況。此連續相可看作分散介質,也稱為基體,另一相分散在連續相中,稱為分散相。根據分散相的形狀、大小和分散相內結構的不同,單相連續結構又包括分散相形狀不規則、分散相形狀比較規則和分散相為胞狀結構或香腸狀結構等三種情形。機械共混法制得的共混物一般為第一種情形。共混物中含量較高的組分構成連續相,含量較低的組分為分散相,分散相的形狀很不規則,粒子尺寸各異,一般在一微米到幾十微米。分散相形狀較規則時一般呈球形,粒子內部不含或僅含微量的連續相組分。第三種情形是指分散相中又含有連續相組分。在分散相粒子內部,分散相成分構成連續相,而包含于其中的連續相組分形成細小的包容物又構成分散相,也就是形成所謂的“包藏”結構。由于分散相粒子截面形似香腸,又稱為香腸狀結構。
(2)兩相連續結構兩相連續結構是指聚合物共混物中兩種組分均構成連續相。IPN就是兩相連續結構的典型例子。在IPN中兩種聚合物網絡相互貫穿,使整個試樣成為一個交織網絡。如果兩種組分相容性差,則會發生一定程度的相分離。這時,兩種聚合物網絡的相互貫穿就不是分子程度的相互貫穿,而是分子聚集態程度或相區程度的相互貫穿。但是兩種組分的混合仍然很好,并且仍保持兩相均為連續相。
(3)兩相交錯或互鎖結構兩相交錯或互鎖結構中沒有一相形成貫穿整個試樣的連續相,而且兩相相互交錯形成層狀排列,難以區分連續相和分散相。當共混物中兩組分含量相近時常常形成這種結構。
對于含有結晶
耐力板聚合物的共混物,如結晶/非晶共混體系和結晶/結晶共混體系,其形態學的研究內容還包括結晶性聚合物的成核與生長機理、結晶速率、結晶度、晶體結構、晶粒尺寸和分布、結晶形態、晶相與于非晶相界面、晶區與非晶區的關系、非晶相中兩組分的相容性等。
結晶/非晶體系的形態結構可以歸納為以下四種類型:晶粒分散在非晶區中;球晶分散在非晶區中;非晶態分散在球晶中;非晶態聚集成較大的相區分散在球晶中。
對于結晶/結晶體系,由于結晶性耐力板聚合物本身又含有非晶區,這時的形態結構更為復雜。
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