① 8,什麼是高分子合金,合金化對性能有何改善
答:高分子合金是指塑料與塑料或橡膠經物理共混合化學改性後,形成的宏觀上均相、微觀上分相的一類材料。兩種材料進行共混時,可以形成宏觀上分相型高分子共混物(其分散相的粒徑>1m)、微觀分相型高分子共混物(其分散相的粒徑在0.1~1m之間)和完全相容型高分子共混物。高分子合金即指後兩者。
經過合金化,原來單一高分子化合物性能上的某些欠缺可以相互彌補,表現出均衡的綜合性能,或可以使某些性能,如物理機械性能,尤其是沖擊韌性、加工件能等得到較大的改善,也可賦予材料某些特殊的功能性。
② 高分子合金的相容性
從傳統上說,合金是指金屬合金,即在一種金屬元素基礎上,加入其他元素,組成具有金屬特性的新材料;是由兩種或兩種以上金屬元素,或金屬元素與非金屬元素,一般通過熔煉而結合在一起並形成具有金屬特性的物質。例如黃銅是以銅為基礎的銅鋅合金,鋼鐵是以鐵為基礎的鐵碳合金。 隨科學的發展,後來提出了分子合金的概念。分子合金一般指分子中含兩種金屬以上的低分子物質,以及不同金屬或其化合物與酸鹼鹽類經中和置換及絡合與互溶而成的化合物、絡合物或復合物以及其混合物。廣義地說,如果將鋼認為鐵碳合金,則含一元金屬的酸、鹼、鹽等低分子化合物,也可認為分子合金。 高分子合金是由兩種或兩種以上高分子材料構成的復合體系,是由兩種或兩種以上不同種類的樹脂,或者樹脂與少量橡膠,或者樹脂與少量熱塑性彈性體,在熔融狀態下,經過共混,由於機械剪切力作用,使部分高聚物斷鏈,再接枝或嵌段,亦或基團與鏈段交換,從而形成聚合物∽聚合物之間的復合新材料,稱之為高分子合金。 例如: (1)PC/ABS(聚碳酸酯/苯乙烯∽丁二烯∽丙烯腈)共聚物合金。 (2)PPO/PS(聚苯醚/聚苯乙烯)合金。 (3)PPO/HIPS(聚苯醚/高抗沖擊聚苯乙烯)合金。 (4)PC/PE(聚碳酸酯/聚乙烯)合金。2. 高分子合金的類別 所謂高分子合金,並非指真正含金屬元素的高分子化合物。而是指不同種類的高聚物,通過物理或化學方法共混,以形成具有所需性能的高分子混合物新材料。在高分子合金中,不同高分子的特性可以得到優化組合,從而顯著改進材料的性能,或賦予材料原不具有的性能。重要的增韌塑料如高抗沖聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS),熱塑彈性體如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)等都是具有重要工業價值並已工業化的高分子合金。高分子合金制備簡易,並且隨著組分的改變,可以得到多樣的性能.下面介紹幾種應用較廣的高分子合金。2.1 橡膠增韌塑料 這是最主要的一類高分子合金,如前面提到的ABS和HIPS,二者都是由聚苯乙烯(PS)改性得到的。PS具有出色的電絕緣性、透明性、著色性和加工流動性,良好的耐水性、耐光性、無毒性、耐化學腐蝕性以及較好的剛性和一定的力學性能,廣泛應用於電子電器、儀表、文教用品、食品包裝、玩具和家庭用品等領域。但是PS還有性脆、沖擊強度低、耐環境應力開裂性和耐熱性差等缺點,使得PS僅能作為普通塑料使用。若採用機械共混法在PS中混入丁苯橡膠,或用接枝共聚—共混法以順丁橡膠、天然橡膠等以增韌PS,則得到具有綜合性能的高抗沖聚苯乙烯即HIPS。將PS與聚丁二烯、聚丙烯腈的各種性能有機地統一起來,則得到具有卓越綜合性能、應用非常廣泛的ABS樹脂。又如在聚丙烯中加入少量乙丙橡膠、在聚氯乙烯(PVC)中加入少量氯化聚乙烯(CPE)、在環氧樹脂中加入少量橡膠等。橡膠的主要作用是增韌,以克服基體塑料脆性。既能使塑料的沖擊韌性大幅度提高,又能維持相當高的抗拉強度、從而使橡膠的柔韌性和塑料的高強度得到最佳組合。2. 2 塑料增強橡膠 例如以聚丁二烯(PB)為基質、聚苯乙烯為分散相的熱塑性彈性體SBS,其化學組成與HIPS基本相同,但SBS仍保持PB橡膠軟而富有彈性的特點,而其中塑料相PS存在使材料獲得增強。一般橡膠中也可加入塑料進行增強。例如丁苯橡膠中加入PS、乙丙橡膠中加入少量聚丙烯、順丁橡膠中加入少量聚乙烯等,塑料對橡膠起增強作用,在保持橡膠韌性的同時,提高其抗拉強度。2. 3 塑料與塑料共混 例如聚苯醚(PPO)是一種耐高溫熱塑性工程塑料,具有優異的力學性能和電性能,但其熔體粘度大,流動性差,難以加工成型,而聚苯醚合金的性能和使用價值遠遠超過PPO本身的性能和使用價值。PPO與聚苯乙烯共混能形成相容的均相體系,使聚苯醚熔體流動溫度和粘度下降很多,因此顯著改善其加工性能。PPO與聚醯胺(尼龍)的共混物則具有優異的力學性能、耐熱性、耐油性、尺寸穩定性。聚偏氯乙烯具有優良的機械性能、耐化學葯品性和不同尋常的壓電性、熱電性,雖可用熱塑性方法成型,但溶體成型過程生成的球晶尺寸較大,影響製品性能,與聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯等共混後,其結晶行為和加工性能顯著改變。又如,聚碳酸酯中加入少量聚乙烯,既改善其加工性能,又顯著提高其抗沖擊強度。具有各種特性的部分相容或不相容的塑料合金為數不多。2.4 橡膠與橡膠共混 主要目的是降低成本、改善加工流動性和改善最終產品的其他性能。例如,將天然橡膠與順丁橡膠共混可降低成本、改善加工性能及產品的耐磨性和抗撓性。天然橡膠和順丁橡膠的加工性能、一般使用性能較好,且價格較低,但由於其高度不飽和,使耐老化性(耐熱氧老化、耐臭氧、耐天候老化等)很差,如果與乙烯—丙烯—丁二烯三元共聚物(EPDM)共混則顯著改善。 與絕大多數金屬合金都是互容的均相體系不同的是,大多數高分子合金都是互不相容的非均相體系,而組分的相容性從根本上制約著合金的形態結構,是決定材料性能的關鍵。圖1為完全相容、部分相容及不相容共混體系的性能與組成的關系。圖2為不同混合比的共混體系分散相粒徑與沖擊強度的關系。可見,分散相粒徑越小,共混物抗沖擊強度越大;相容性越好,共混物力性能越優良。因此,如何改善共混物組分間的相容性,進而進行相態設計和控制,是獲得有實用價值的高性能高分子合金材料的一個重要課題。反應性共混體系就是解決相容性問題的一個重要方法,下面就該體系的概念及具體增容技術作一概要討論。 3. 反應性共混體系概念及具體分類 反應性共混體系是指在不相容或相容性較差的共混體系中加入(或就地形成)反應性聚合物,在混合過程中(例如擠出過程)與共混聚合物的官能團之間在相界面上發生反應,使體系相容性得到改善,起到增容劑的作用。按其反應形式可分為三類1)利用帶官能團的組分在熔融共混時就地形成接枝共聚物或嵌段共聚物;(2)加入至少能與其中一種共混組分起反應的聚合物,通過共價鍵或離子鍵起增容的作用; (3)加入低分子組分起催化作用,使共混物的形成與交聯反應同時進行。下面分類別討論各種不同反應性共混體系的組成與性質。3.1 利用官能團反應的反應性共混體系 這一體系主要是利用含反應性官能團的聚合物之間的相互作用來起到增容的作用。可反應性聚合物所帶官能團多為酸酐基團、羧基或羧酸衍生物基團、胺基、羥基、環氧基、唑啉等基團。常見反應如表1所示: 在含酸酐官能團的反應性增容劑中,工業上最常用的是以馬來酸酐基團(MAH)為中心的。含羧酸官能團的反應性聚合物多為以丙烯酸(AA)或甲基丙烯酸(MAA)為共聚單體與其它聚合物形成帶羧基的接枝共聚物, 它們與聚醯胺(PA)、環氧樹脂(EP)等帶有官能團的聚合物共混,官能團間發生醯胺化、醯亞胺化、酯化等反應,在熔融共混中就地形成增容劑,使共混體系的沖擊強度、拉伸強度等顯著提高,表現出明顯的增容效果。在聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚等的共混體系中,含有羧酸衍生物基團的反應性聚合物與共混組分之間通過酯交換、胺酯交換、開環等反應形成嵌段或接枝共聚物增容劑,使不相容聚合物體系相容性大大提高。此外,環氧基、羥基、胺基等官能團的引入也可以對聚合物改性,起到增容的作用。3.2 利用共價鍵或離子鍵增容的反應性共混體系 向聚合物中引入能夠產生離子相互作用的基團(如離子鍵、酸鹼相互作用及氫鍵作用等)或共價鍵,也可以達到增容的目的。例如,聚合物中所含的吡啶或叔胺等基團可以與磺酸、羥酸以及離聚物形成離子鍵,從而改善高分子合金的相容性。例如,在PA6/PE共混體系中引入了含羧鹽的乙烯-丙烯酸酯共聚物。由於體系內反應形成離子鍵,最終取得了理想的增容效果。3.3 加入低分子組分起催化作用的反應性共混體系 向共混體系中添加某些起催化作用的低分子化合物,由於其能使共混組分在熔融共混過程中形成共聚物或產生交聯,因而增加了體系的相容性。例如,在PS/PE共混體系中添加反應性的過氧化二異丙苯(DCP)、三聚異氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、硬脂酸(St)等作催化劑,取得了較好的增容效果。 4.結語 高分子合金從最初以增韌為主要目的,到現在涉及到聚合物性能的各個方面,已有半個多世紀的發展歷史。目前,就高分子合金技術的應用范圍而言,幾乎滲透到所有的材料應用領域。從其發展趨勢來看,還需要從技術上進一步探求高效的共混手段,開發新的相容劑品種。而反應性增容技術作為高分子合金開發的一個關鍵技術,是改善高分子合金的相容性,增強相界面粘結力的有效途徑之一。與非反應性增容劑相比,反應性增容劑具有用量少,成本低以及增容效果好等優點。隨著高分子合金向高性能、多功能、多元化方向發展,該技術具有較好的應用前景。
③ 可制備無色透明結晶的材料有哪些
透明性和結晶度有關系,高分子材料可以PET材料為例。
1、PET材料的結晶度一般不會超過42% 。樓主說得很對,一般情況結晶度高透明度就會降低,但是這個情況的前提應該是同等厚度的。
2、同樣的結晶度可能是透明的,也可能是不透明的。原因如下:
1)礦泉水瓶子的結晶度可能達到35%—40%之間,但是因為壁厚很薄的緣故(厚度小於0.5mm ,接近0.15mm),所以透明度很高,這是通俗的解釋。
2)專業的解釋:結晶也就是在高分子材料內部形成很多球狀小顆粒,這些小顆粒本身是不透明的,但是因為直徑太小,符合衍射原理。所以光線仍然可以發生衍射現象,能夠透過去,所以看起來是透明的。PS:當縫隙的大小(或障礙物的大小)跟波長相差不多時就發生明顯的衍射現象,在這里可以把結晶球體當作障礙物。
④ 高分子合金定義
高分子合今就如同金屬合金一樣,將幾種高分子均勻混合在一起,能提高某項或幾項性能,這種均勻的混合物就是高分子合金。
學術定義是這樣的:由兩種或兩種以上高分子材料構成的復合體系,是由兩種或兩種以上不同種類的樹脂,或者樹脂與少量橡膠,或者樹脂與少量熱塑性彈性體,在熔融狀態下,經過共混,由於機械剪切力作用,使部分高聚物斷鏈,再接枝或嵌段,亦或基團與鏈段交換,從而形成聚合物與聚合物之間的復合新材料。
⑤ 如何理解高分子合金材料 pa6/uhmwpe合金材料制備過程中的關鍵技術是什麼
按我的理解,合金材料,技術關鍵點一:相容性;二:合金的加工窗口較窄,需要匹配較好的加工工藝。希望相關專家指正!
⑥ 高分子材料
塑料
塑料根據加熱後的情況又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱後軟化,形成高分子熔體的塑料成為熱塑性塑料,主要的熱塑性塑料有聚乙烯(PE[1])、聚丙烯(PP [2])、聚苯乙烯(PS [3])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗稱有機玻璃 [4])、聚氯乙烯(PVC [5])、尼龍(Nylon [6])、聚碳酸酯(PC [7])、聚氨酯(PU [8] )、聚四氟乙烯(特富龍, PTFE [9])、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET,PETE [10] )、 加熱後固化,形成交聯的不熔結構的塑料稱為熱固性塑料:常見的有環氧樹脂[11], 酚醛塑料, 聚醯亞胺,三聚氰氨甲醛樹脂等。
塑料的加工方法包括注射,擠出,膜壓,熱壓,吹塑等等。
橡膠
橡膠又可以分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等等。
纖維
合成纖維是高分子材料的另外一個重要應用。常見的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維,芳綸纖維等等。
塗料
塗料是塗附在工業或日用產品表面起美觀或這保護作用的一層高分子材料。
常用的工業塗料有環氧樹脂,聚氨酯等。
黏合劑
黏和劑是另外一類重要的高分子材料。人類在很久以前就開始使用澱粉,樹膠等天然高分子材料做黏合劑。
現代黏合劑通過其使用方式可以分為聚合型,如環氧樹脂;熱融型,如尼龍,聚乙烯;加壓型,如天然橡膠;水溶型,如澱粉。
⑦ 目前合成有機高分子材料的方法主要有哪些
高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和塗料等.其中,被稱為現代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國民經濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料.盡管高分子材料因普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優點而獲得迅速的發展,但目前業已大規模生產的還是只能尋常條件下使用的高分子物質,即所謂的通用高分子,它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點.而現代工程技術的發展,則向高分子材料提出了更高的要求,因而推動了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展,這樣就出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料.
一、高分子分離膜 高分子分離膜是用高分子材料製成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜.採用這樣的半透性薄膜,以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力,使氣體混合物、液體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術相比,具有省能、高效和潔凈等特點,因而被認為是支撐新技術革命的重大技術.膜分離過程主要有反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離等.用來制備分離、滲透汽化和液膜分離等.用來制備分離膜的高分子材料有許多種類.現在用的較多的是聚楓、聚烯烴、纖維素脂類和有機硅等.膜的形式也有多種,一般用的是平膜和空中纖維.推廣應用高分子分離膜能獲得巨大的經濟效益和社會效益.例如,利用離子交換膜電解食鹽可減少污染、節約能源:利用反滲透進行海水淡化和脫鹽、要比其它方法消耗的能量都小;利用氣體分離膜從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等.
二、高分子磁性材料 高分磁性材料,是人類在不斷開拓磁與高分子聚合物(合成樹脂、橡膠)的新應用領域 的同時,而賦予磁與高分子的傳統應用以新的涵義和內容的材料之一.早期磁性材料源於天然磁石,以後才利用磁鐵礦(鐵氧體)燒結或鑄造成磁性體,現在工業常用的磁性材料有三種,即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等.它們的缺點是既硬且脆,加工性差.為了克服這些缺陷,將磁粉混煉於塑料或橡膠中製成的高分子磁性材料便應運而生了.這樣製成的復合型高分子磁性材料,因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的製品,還能與其它元件一體成型等特點,而越來越受到人們的關注.高分子磁性材料主要可分為兩大類,即結構型和復合型.所謂結構型是指並不添加無機類磁粉而高分子中製成的磁性體.目前具有實用價值的主要是復合型.
三、光功能高分子材料 所謂光功能高分子材料,是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料.目前,這一類材料已有很多,主要包括光導材料、光記錄材料、光加工材料、光學用塑料(如塑料透鏡、接觸眼鏡等)、光轉換系統材料、光顯示用材料、光導電用材料、光合作用材料等.光功能高分子材料在整個社會材料對光的透射,可以製成品種繁多的線性光學材料,像普通的安全玻璃、各種透鏡、棱鏡等;利用高分子材料曲線傳播特性,又可以開發出非線性光學元件,如塑料光導纖維、塑料石英復合光導纖維等;而先進的信息儲存元件興盤的基本材料就是高性能的有機玻璃和聚碳酸脂.此外,利用高分子材料的光化學反應,可以開發出在電子工業和印刷工業上得到廣泛使用的感光樹脂、光固化塗料及粘合劑;利用高分子材料的能量轉換特性,可製成光導電材料和光致變色材料;利用某些高分子材料的折光率隨機械應力而變化的特性,可開發出光彈材料,用於研究力結構材料內部的應力分布等.
⑧ 有人了解醫用高分子材料透明管嗎用聚酯類原料制備出來的,有生物降解能力,
可能是聚乳酸塑料PLA
⑨ 高分子材料的透明性和結晶度有關嗎有什麼關系能否給個詳細點的資料
透明性和結晶度有關系,結晶度高,透明性低;結晶度低,透明性高。
結晶使塑料不透明,因為晶區與非晶區的界面會發生光散射。減小球晶尺寸到一定程度,不僅提高了塑料的強度,減小了晶間缺陷,而且提高了透明度,當球晶尺寸小於光波長時不會產生散射。
(9)透明的高分子合金如何制備擴展閱讀:
結晶性塑料有明顯的熔點,固體時分子呈規則排列。規則排列區域稱為晶區,無序排列區域稱為非晶區,晶區所佔的百分比稱為結晶度,通常結晶度在80%以上的聚合物稱為結晶性塑料。
模溫低時,冷卻快,結晶度低,收縮小,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關,塑件壁厚大時冷卻慢結晶度高,收縮大,物性好,所以結晶性塑料應按要求必須控制模溫。
各向異性顯著,內應力大,脫模後未結晶折分子有繼續結晶化的傾向,處於能量不平衡狀態,易發生變形、翹曲,應適當提高料溫和模具溫度,中等的注射壓力和注射速度。
⑩ 高分子材料的制備方法
高分子材料也稱為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構成的材料。
高分子材料按來源分類
高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。
天然高分子是存在於動物、植物及生物體內的高分子物質,可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子
材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、塗料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為
優越的性能——較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
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