晶態(tài)聚合物/晶態(tài)聚合物共混體系
化學先生 / 2019-09-11
晶態(tài)聚合物/晶態(tài)聚合物共混物的例子主要有聚對苯二甲酸丁二酯(PBT) /對苯二甲酸乙二酯(PET)共混物、PE/PP共混物、PA/PE共混物等。由于結(jié)晶聚合物尚有非晶區(qū)，結(jié)品型及品體結(jié)構(gòu)又受多方面因素的影響，此類共混物的相態(tài)結(jié)構(gòu)就更為復雜，有可能呈現(xiàn)如圖3-12所示的六種形態(tài)。
圖3-12（a）、(b)中兩種情況破壞了原兩結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶性，形成了非晶態(tài)的共混體系，其中互溶性好為(a) 的形態(tài)，互溶性差為(b)的形態(tài)。例如，PBT/PET熔融共混，因發(fā)生酯交換形成了無規(guī)嵌段共聚物，完全失去了結(jié)品性，其共混物就表現(xiàn)為這類非晶共混體系的形態(tài)。
圖3-12(e)、 (d)中兩結(jié)品聚合物分別結(jié)品的形態(tài)是較為普遍的，例如，PP/UHMWPE (超高分子量PE)和PPS/PA共混物，在定制備條件 下均可形成兩相分離的結(jié)晶/結(jié)品形態(tài)，圖3-12(c)、(d)所表現(xiàn)的似乎是晶態(tài)分散于非晶態(tài)中，但當共混體系能充分結(jié)品達到高結(jié)晶度時，則成為少量非品區(qū)夾層分布于品粒和球晶之間的另外的形態(tài)，其狀況顯然有別于圖3-12(e)、(d)。
圖3-12(e) 中所表現(xiàn)的形態(tài)是兩結(jié)晶聚合物分別形成球品，但球晶中含有非晶區(qū)的成分。
若兩結(jié)品聚 合物能形成共品，則猶如圖3-12(D中所示的形態(tài)。該形態(tài)中的共混球晶中，同樣也有含非品區(qū)和不含非晶區(qū)之分(后一種情況，圖中未體現(xiàn))。關(guān)于聚合物共混中共品的存在，已有大量研究證實，如對溶液共混法得到的LLDPE/UHM-WPE共混物研究表明，其結(jié)品熔融峰是單一:的且不同于兩聚合物原來的熔融峰，借此證明了共晶的形成。
除以上所述 各種可能的形態(tài)外，依據(jù)近來廣泛的研究，尚有如下形態(tài)發(fā)現(xiàn)于晶態(tài)聚合物/品態(tài)聚合物共混體系中，若按圖3-12中形態(tài)類別繼續(xù)編號，則為: (g)一種結(jié)晶型聚合物形成品體，另種結(jié)晶型聚合物未結(jié)品而轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)，例如對于PP/UHMWPE聚合物熔融共混體系，當在140C下高溫結(jié)晶，就會出現(xiàn)僅PP結(jié)晶、PE成為非晶態(tài)的這種形態(tài)，并且PE可滲透到PP球晶或片晶中: (h) 單組分晶體與雙組分共晶同時存在的形態(tài)。在研究HDPE/LLDPE的報告中，證實經(jīng)熱處理的試樣，LLDPE中規(guī)整性低的部分是單獨結(jié)晶，面規(guī)整性高的部分則參與HDLPE形成共品。HDPE/LDPE共混體系的研究也有類似的結(jié)論。
此外，附晶(epitaxial crystalation)也是晶態(tài)聚合物/晶態(tài)聚合物共混物形態(tài)中的種特別值得注意的情況。所謂附品(又稱附生結(jié)晶、 外延結(jié)晶)是一種結(jié)晶物質(zhì)在另一物質(zhì)(基質(zhì))上的取向生長。結(jié)品聚合物之間附晶的研究開始于20世紀80年代中期，當前研究較多的是iPP/HDPE及iPP/PA等共混體系。以PP/PE共混物為例，當拉伸此類共混物薄膜時，作為基質(zhì)的PP就會出現(xiàn)如圖3-13(a)所示的形態(tài)。該形態(tài)中黑色為結(jié)品區(qū)，標以A字的淺色區(qū)為非晶區(qū)，結(jié)晶區(qū)中的PP分子沿應力方向取向，而結(jié)晶沿垂直于應力的方向增長，形成“羊肉串式”的結(jié)晶:另一共混組分PE在PP品體上附生增長，其增長方向與PP品體成長方向星45角，如圖3-10(b)所示，附晶的生成可以顯著提高共混物的力學性能，因此，引起人們極大的興趣。
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