文档介绍：第二章二组分高分子共混体系
的相容性
一、基本概念
二、二元共混体系的热力学分析
三、相容高分子共混体系的结构特征
四、相容性的表征方法
五、增进高分子共混物组分间相容性的方法
第一节相容性
一、相容性的定义
(1)miscibility
miscibility描述的是组分间达到了分子水平的混合,多用于小分子体系,译为“互溶性”或“溶和性”。
用于高分子共混体系则表示高分子组分间达到了链段(segment)水平的混合,混合体系是热力学稳定体系。
(patibility
(patibility=miscibility
(b)均一性
(c)共混物没有明显的相分离
二、二组分共混体系的分类
(1)完全相容体系( compatibile or miscibile system)
PPE/PS
(2)部分相容体系(patibile or miscibile system)
PES/Phenoxy
(3)完全不相容体系( patibile or immiscibile system)
PE/PA
第二节二元共混体系的热力学分析
一、二元共混体系相容性的热力学判据
(1)两种聚合物混合过程中Gibbs自由能的变化
二组分共混体系混合自由能随组成的变化(1)
二组分共混体系混合自由能随组成的变化(2)
(2)二元共混体系相容性的热力学判据
≯ 0
完全不相容体系
部分相容体系
完全相容体系
二、二组分共混体系的混合自由能
混合Gibbs自由能的定义为:
(1)两种聚合物混合过程中的熵变ΔSmix
熵(entropy)的热力学定义是:
能量、构象、体积、构型、分子及链段排列方式等
为了讨论问题的方便,一般将两个体系混合过程引起的熵变分为两部分:
binatorial entropy):由体系分子
或链段的排列和组合方式变化导致的熵变。
ΔSe称作超额熵(excess entropy):由体系的体积、能量
状态、构型数等变化导致的熵变。
(a)组合熵ΔSc
利用格子模型可以推导出高分子溶液的组合熵,把高分子溶液的结果推广到二元高分子共混体系可以得到: