多相聚合物體系

一種聚合物複合材料,一般是多組分聚合物體系,其相結構類似於合金，所以也稱為聚合物合金。這種聚合物複合材料是由兩種或兩種以上化學結構不同的聚合物大分子通過物理或化學的方式相互混合或鍵合在一起而形成的。由於大多數聚合物在熱力學上是互不相溶的,在一般情況下，它們具有足夠序列長度的不同聚合物的分子鏈或鏈段趨向於相互分離，並自相聚集而形成非均相，這是這類聚合物材料的典型特徵，故稱為多相聚合物體系。

正文

從微觀結構的角度來看，絕大多數結晶性均聚物均屬多相體系。因為結晶聚合物並非完全結晶，而有晶區和非晶區交叉存在。但是，從聚合物的分子鏈來看，無規和交替共聚物均被認為是均相體系，因為共聚單體所構成的鏈段長度不足以促使其分相。
多相聚合物體系主要包括接枝共聚物、嵌段共聚物（各種形式的嵌段共聚物和多嵌段共聚物）、互穿網路聚合物和共混聚合物。不同聚合物分子鏈的組成方式及分類如下：

十分明顯，接枝和嵌段共聚物是通過化學方法將兩種不同分子鏈以共價鍵連線在一起的（見接枝共聚合、嵌段共聚合）。儘管如此，在凝聚相中,不同分子的A鏈和A鏈爭相集合，B鏈與B鏈亦然,從而形成不同集合體而產生相分離。互穿網路聚合物則是兩種共混分子鏈通過某種化學方法分別被交聯起來，形成兩個三維網路，互相交叉穿插在一起。這樣，網路間就有“永久”的纏結，使這種多相聚合物體系不易進一步產生巨觀的相分離；也有只是其中一種分子鏈被交聯起來的，所得產物稱為半互穿網路聚合物。共混聚合物是兩種或兩種以上均聚物或共聚物或均聚物和共聚物，通過機械或物理方法密切混合而成的，不同種分子鏈之間一般不存在共價鍵。大多數聚合物的混合是一種吸熱過程，所以其聚合物互不相溶而形成多相體系。
在多相聚合物體系中，不同組分的大分子鏈自相聚集，又相互排斥，形成各種形狀的兩相或多相形態結構。一般，這種兩相形態結構可以分成三種情況：
①兩相都是非連續相,片層形態結構屬於這一類,即每一種大分子鏈聚集成片；而兩種不同的片相互間隔成層狀而排列起來，片層在空間可採取各種形式。嵌段共聚物在一定條件下會形成片層的兩相形態結構。
②一個是連續相而另一個是非連續相，這是最常見的一種兩相形態結構。經常出現於兩種組分的體積分數不等的二元共混聚合物、接枝共聚物和嵌段共聚物中。體積分數大的組分往往是連續相，常稱基體；體積分數小的組分常視為分散相，一般以粒子或微區形式分散於連續相中。粒子或微區的形狀和大小隨體系的組分、組成和製備方法而異。在特殊情況下，體積分數小的組分，也可以形成連續相。
③兩相都是連續相，屬於這一類的典型例子是互穿網路聚合物。此外，二元共混聚合物體系在相倒轉點的兩相常常都是連續相。
兩相聚合物體系中的兩個組分可以都是非晶態的；或者一為非晶態，另一為結晶的。原則上，兩組分也可都是結晶的，但實例甚少。
多相聚合物體系的形態結構對其巨觀性能具有決定性的影響，常使某些性能顯示非線性的組成依賴性，並具有協同效應。已經證明，通過控制體系的分子結構和組成，有可能控制其本體的形態結構，並使之在寬廣的範圍內變化。迄今已有多種具有獨特性能的多相聚合物材料生產，如ABS 樹脂和其他改性塑膠，而且正在不斷地創造出新的品種。

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