聚合物共混相容性分子动力学模拟进展

本文简要介绍了分子模拟方法和分子动力学方法.着重从分子动力学模拟角度介绍如何模拟聚合物共混相容性的方法,引入了溶解度参数和Huggins-Flory相互作用参数的概念以及分子动力学模拟的具体方法.文章综述了分子动力学模拟在研究聚合物共混相容性的国内外的现状及应用;并对分子动力学模拟的发展趋势作了展望.     

聚苯醚/聚氨酯共混材料的相容性和性能

研究了聚苯醚(PPE)与聚氨酯(PU)共混材料的相容性、形态结构和力学性能、热稳定性.通过差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM) 、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等分析,表明当增加1%的相容剂端羟基聚丁二烯-聚苯乙烯(HTPB-PS)时,聚苯醚与聚氨酯的相容性提高,两相界面模糊,两相间粘合力较强,聚苯醚能有效地改善聚氨酯的力学性能和热稳定性.进一步测试表明,聚苯醚增加至聚氨酯质量的20%时,聚氨酯材料的拉伸强度提高了73%;当聚苯醚增加至聚氨酯质量的40%时,加入相容剂后断裂伸长率由77%增加至149%,起始分解温度升高了13.2 ℃.     

PHB／PPO共混体系的相容性和结晶

采用溶液共混方法对聚β－羟基丁酸酯／聚氧化丙烯共混体系的相容性和结晶行为进行了研究，ＤＳＣ，ＰＯＭ，ＷＡＸＤ等实验结果表明，该体系不是相容体系。但在特殊的组成比下有相容的第三相存在。ＰＰＯ对ＰＨＢ的结晶结构无影响，但对ＰＨＢ的结晶速率和结晶完整性有很大的作用。     

用于聚合物共混增容的反应性聚合物

评述了作为聚合物共混相容剂的反应性聚合物的制备、分类及开发现状，并结合实例讨论了其增容作用效果。     

溶解度参数预测共混物的相容性

用三维溶解度参数方法预测聚合物共混物的相容性。考虑了分子间色散、极性与氢键相互作用对均聚物 /均聚物、均聚物 /共聚物相容性的影响。对于共聚物 ,可以调节共聚组成来改变溶解度参数 ,使两个聚合物在三维空间的距离缩短 ,以提高共聚物与均聚物的相容性。通过计算值和实验结果的比较 ,揭示共混物相容性的趋向     

明胶/聚乙烯醇共混复合膜的相容性

以明胶(Gel)和聚乙烯醇(PVA)为基体,通过溶液共混、浇铸成膜的方法制备了一系列明胶/聚乙烯醇共混复合膜。采用分光光度法、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)初步表征了复合膜的结构,研究了两组分间的相容性。结果表明,在Gel和PVA质量比为1∶5时,Gel/PVA复合膜的透光性最好;SEM结果显示,复合膜中明胶与聚乙烯醇之间没有发生相分离;DSC测试显示,复合膜的玻璃化转变温度(Tg)并不明显;TG测试结果显示,在失重20%、40%、50%时,Gel/PVA复合膜比纯PVA膜的热失重温度提高了很多。     

迅速增长的共混聚合物与聚合物合金

当前,美国特种共混聚合物和聚合物合金的市场粗略估计为七亿五千万磅,价值为九亿美元。这些产品是塑料工业中增长最快的部门之一,预计八十年代需求的增长每年要超过10%。开发一种新的聚合物所需费用巨大,且需时较长,这就迫使很多厂商去研究现有聚合物的共混物和合金。这类产品迅速增长的     

HPC／PAN共混溶液的相容性

为了得到性能优良的共混高分子的热敏膜,文中探讨了羟丙基纤维素(HPC)和聚丙烯腈(PAN)共混体系的相容性。分别采用红外光谱、偏光显微镜和测量黏度的方法对共混体系进行了测试。结果表明,当聚丙烯腈质量分数小于0.5时,该共混体系具有很好的相容性,这是由于羟丙基纤维素中的-OH和聚丙烯腈中的-CN在溶液当中形成了较强的分子间氢键作用力的结果。     

嵌段聚合物的微相分离和血液相容性

本文重点介绍了近年来嵌段共聚物生物相容性方面的进展。着重于血液相容性与共聚物微相分离结构、表面性质等的关系方面。介绍了聚氨酯嵌段共聚物、含有聚酞链的ABA型共聚物及ABC型共聚物的结构与生物相容性的关系。从大量事实证明,高分子微观非均相结构及亲水性—疏水性的平衡是决定其血液相容性的重要因素。     

分形理论在聚合物共混物界面研究中的应用

聚合物界面奶难加以定量描述,采用一种图形变换的方法可以将界面复杂状态转换成几何特征加以描述,文中基于分形理论及ｎ维分形布朗运动,提出用分形数来描述聚合物界面的状态。     

PS-b-PMTFPS/PS共混聚合物的接触角和表面张力

通过测定水和甘油在PS-b-PM TFPS/PS共混聚合物膜表面接触角的变化,发现在聚合物中引入少量含氟聚硅氧烷链段可以明显提高聚合物膜的憎水、憎油性,当含氟链段含量仅0.39%时,表面张力达到15.69×10-3N/m,显示出明显的低表面能特征。而热处理能有效地增强这一效果,在含氟链段含量较低时尤其明显。     

PC／PET共混物相容性和结晶行为的研究

本工作用差动扫描量热计(DSC)、动态粘弹仪(DMA)、密度梯度、激光小角散射仪(SALS)和光学解偏振仪研究了国产聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)共混物的相容性和结晶行为。DSC研究结果表明,共混物中在PET含量为60％以下时,只有一个玻璃化转变温度(T_g),说明共混物是完全相容的;在PET含量大于60％时,共混物呈现出两个玻璃化转变温度,并发生内移,说明共混物是部分相容的。用DMA测试也得到同一结果。共混物中PET的结晶动力学与一般结晶高聚物相似,等温结晶前期符合Avrami方程,等温结晶后期偏离Avrami方程。     

PC-g-PS增容PC/PS共混体系的相容性和性能

研究了不同配比的ＰＣ／ＰＳ共混体系的物理和力学性能及其与相容性的关系,结果表明,ＰＳ含量越高,拉伸强度、冲击强度、密度和吸水率等越低,而表面硬度和耐溶剂开裂能力则提高。通过ＤＳＣ谱、ＳＥＭ等实验结果表明,少量的辐射接枝共聚物ＰＣ－ｇ－ＰＳ加入ＰＣ／ＰＳ共混体系,即能明显改善其相容性。加了共聚物以作为增容剂后,共混物的拉伸强度、冲击强度、密度、表面硬度和耐溶剂开裂能力均要比其相应的简单共混物的值来得高,而吸水率则有所下降。     

iPP/PPOc共混物相容性和结晶行为的研究

采用差示扫描量热仪、偏光显微镜、动态热机械性能测试仪和广角X射线衍射仪等,对不同组成的iPP/PPOc共混物的相容性和结晶行为进行了深入的研究.结果表明,IPP/PPOc共混物在整个组成范围内均出现一个玻璃化转变温度,说明在无定形区iPP和PPOc具有较好的相容性,而玻璃化转变温度随着PPOc含量的增加呈下降趋势;此外,随着PPOc含量的增加,共混物的熔点、结晶温度、球晶尺寸和球晶的完善程度均呈下降趋势,而不影响共混物的晶型;iPP/PPOc共混物在其整个组成范围内都只出现1个熔融峰和1个结晶峰,说明在晶区产生了共晶现象.     

聚丙烯酰胺/聚乙烯醇共混物相容性及力学性能的微观理论研究

采用分子动力学的理论方法,从微观分子相互作用的层面研究了PAM/PVA共混体系,分别从组分间的相容性、结合能以及对相关函数分析3方面阐述了共混体系间相互作用的机理及本质,通过对组分不同质量配比体系的静态力学分析,研究了组分不同质量配比对体系力学性能的影响。结果表明,PAM与PVA组成的共混物相容性极好,而体系中单组分间的结合能随着PVA含量的增加反而减小,主要原因是质量相同的PAM链所含极性官能团的数目要高于PVA链;此外,对相关函数分析表明,单组分间主要是通过氢键形成相互作用,且共混体系中酰胺基(—NH2)、羰基(—CO)、羟基(—OH)官能团与周围H原子形成氢键的可能性关系为O(-C=O)O(-OH)N(-NH2),这也是酰胺基(—NH2)、羰基(—CO)、羟基(—OH)官能团极性强弱关系的反映;单组分不同质量配比模型的静态力学分析表明,随着共混体系中PVA组分含量的增加,体系弹性系数、各项工程模量、柯西压值均呈上升趋势,即PVA含量的增加可以明显改善PAM的力学性能及其延展性。     

树枝形聚合物/线性聚合物共混的研究进展

综述了国内外有关树枝形聚合物／线性聚合物共混物的形态结构、热性能、动态力学性能、流变性能和物理力学性能的研究进展，树枝形聚合物因其独特的结构和性能特点，可作为聚合物的加工助剂、流变学改性剂、增容剂以及增强或增韧剂。     

聚合物共混体系辐射交联研究进展

综述了近年来聚合物共混体系辐射交联研究的新进展,主要包括三个方面:1.聚合物共混体系辐射交联行为及表征;2.辐射交联聚合物共混体系的性能;3.辐射交联聚合物共混体系的应用领域。     

PP／PS共混体系相容性及共混纤维性能研究

研究了以聚丙烯（PP）为基质,聚苯乙烯（PS）为改性组分的PP／PS共混体系,其为热力学不相容体系,但通过选择合适的原料,共混体系可以获得较好的工艺相容性,纺丝和牵伸实验表明,共混改性树脂的可纺性良好,改性纤维的物理力学性能,挺刮性有明显提高。     

共混聚合物界面张力的测定方法

综述了共混聚合物界面张力的测定方法。这些方法包括动态法(断裂丝线法、嵌入纤维回缩法、变形液滴回缩法)和平衡法(悬滴法)。对这些方法的优缺点及适用体系给予了简要评述。