所謂重型輸送帶聚合物的相容性是指兩種不同聚合物在外力作用下的混合,移去外力后仍能彼此相互容納并保持宏觀均相形態(tài)的能力,聚合物相容性概念與低分子化合物間的相溶性概念有相似之處又不完全相同。低分子化合物間的相溶,意味著彼此能達(dá)到分子水平的混合即相互溶解,否則就是不相溶,要發(fā)生相分離,聚合物的相容性,不只是相容與不相容,還存在相容性好壞程度的問題,有三種情況:
極少數(shù)的聚合物之間能達(dá)到鏈段級相容;
絕大多數(shù)聚合物間具有有限的相容性;
某些聚合物之間完全不相容;
橡膠聚合物的相容性對聚合物相互混合的工藝能否順利實(shí)施、聚合物混合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和共混物材料的性能有決定性影響,掌握聚合物間相容的原理,學(xué)會預(yù)測聚合物的相容性的方法,是做好聚合物共混改性的重要前提;
聚合物共混體系與聚合物稀溶液體系相似,聚合物的混合過程是在黏流狀態(tài)下完成的,混合過程可以看作是相互溶解的過程,因此可借助聚合物稀溶液的熱力學(xué)理論描述聚合物共混體系,由熱力學(xué)性質(zhì)決定的相互溶解性稱為聚合物之間的熱力學(xué)相容性,熱力學(xué)相容的兩種聚合物能達(dá)到分子鏈段水平的混合,并形成均一的相態(tài),在恒溫恒壓下,兩種聚合物能發(fā)生熱力學(xué)相容的必要條件是共混體系的混合自由能,必須滿足標(biāo)準(zhǔn)條件;
與聚合物的工藝相容性與熱力學(xué)相容性有關(guān)聯(lián)的關(guān)系中,距離熱力學(xué)相容條件比較近的,才具有良好的工藝相容性,在聚合混改性中看重的是工藝相容性,熱力學(xué)上完全相容的聚合物共混,雖然混合容易實(shí)施,但共混物材料只能給出組分聚合物性能的平均值,起不到改性作用,熱力學(xué)上完全不相容的聚合物,由于不同大分子之間有強(qiáng)烈的相互排斥作用,即使強(qiáng)行混合,暫時產(chǎn)生一定的相容性,外力解除以后會很快發(fā)生相分致使共混物內(nèi)部出現(xiàn)許多薄弱部位,力學(xué)性能很差,因此熱力學(xué)完全不相容物,只有經(jīng)過增容使之達(dá)到必要的工藝相容性后,共混才有意義;
當(dāng)決定將一種聚合物與另一種聚合物進(jìn)行共混改性時,首先要對這兩種物體相容性的程度進(jìn)行預(yù)測,以判斷共混工藝的可行性,如果兩種聚合物有一種相容性或相容性良好,可直接實(shí)施共混,否則應(yīng)作皮帶增容共混處理,預(yù)測聚合物是否相容最常用的方法是溶解度參數(shù)相近程度判斷法,兩種聚合物的溶解度參數(shù)相差越小,越有利,故相容性越好,對大量聚合物共混體系的研究發(fā)現(xiàn),工業(yè)傳輸帶橡膠的聚合物不能以任意比例實(shí)現(xiàn)工藝相容,多數(shù)情況會出現(xiàn)相分離;
坤碩重型輸送帶生產(chǎn)廠家利用溶解度參數(shù)相近原理,預(yù)測非極性聚合物相容性是可信的,但對極性聚合物相容性的預(yù)測結(jié)果有時會與實(shí)際情況不符,這是因?yàn)楝F(xiàn)有文獻(xiàn)中提供的溶解度參數(shù)只考慮了色散力的貢獻(xiàn),它只符合非極性聚合物的情況,極性聚合物分子之間除了有色散力的相互作用外,還有偶極力和氫鍵的作用,因此對極性聚合物的溶解度參數(shù),只有把三種作用力的貢獻(xiàn)一并考慮進(jìn)去,才是可信的,用其判斷聚合物的相容性才具有普及性;
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