第5章共混物的相界面.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 聚合物共混物的相界面,主要内容,聚合物共混物的界面,共混物界面上的扩散与界面层结构,改善界面层的方法,不相容聚合物共混物的增容,概述,界面对高聚物共混体系和高聚物基复合材料的力学性能起到非常关键的作用；,界面能提供应力的传递，又能阻断裂纹的扩展以及在一定的情况下将以脱粘和滑动摩擦等形式来吸收在承受外力时所产生的破坏能。,研究高聚物多相体系的界面结构、界面的相容性与粘接作用、界面上的残余应力、环境对界面的作用以及这些因素对整体力学性能的影响，目的在于弄清关系以便找到提高这种材料性能的有效措施。,聚合物共混物的界面,两种聚合物的共混物中存在三种区域结构：两种聚合物各自独立的相和两相之间的界面层。界面层也称为过渡区，在此区域发生两相的粘合和两种聚合物链段之间的相互扩散。界面层的结构，特别是两种聚合物之间的粘合强度，对共混物的性质，特别是力学性能有决定性的影响。,界面层的形成,聚合物共混物界面层的形成可分为两个步骤,:,第一步是两相之间的相互接触；,第二步是两种聚合物大分子链段之间的相互扩散。,聚合物大分子链段的相互扩散有两种情况：,若两种聚合物大分子具有相近的活动性，则两大分子链段以相近的速度相互扩散；,若两大分子的活动性相差很大，则两相之间扩散速度差别很大，甚至发生单向扩散。,界面层中两种聚合物链段的浓度梯度,1,、聚合物,1,链段浓度,2,、聚合物,2,链段浓度,两聚合物大分子链段相互扩散的结果是两相均会产生明显的浓度梯度，如图所示，聚合物,1,向聚合物,2,扩散时，其浓度逐渐诚小，同样聚合物,2,在向聚合物,1,扩散时，共浓度逐渐减小，最终形成聚合物共存区，这个区域即为界面层。,两种聚合物共混时，相互接触的界面层可能出现三种情况：,由于具有热力学混溶性的两种聚合物是完全互溶的，两种大分子链段强烈相互扩散，在强大的机械剪切力作用下，彼此结合成为一种物质，这时已无相的界面存在，形成单相匀一状态。,聚合物的大分子链段相互扩散能力差，仅仅进行接触表面的扩散，此时界面比较明显。,在界面上形成过渡层，大分子链段相互扩散，彼此可以进入对方内部一定范围，形成在两者界面上一定厚度范围内同时存在两种大分子链段，通常把这一定的厚度范围称为过渡层。,共混物相界面形态的两个基本模型,(a),不相容体系、或相容性很小的体系，,I,组分与,组分之间有过渡层。,(b),两相组分之间具有一定相容性，,I,组分与,组分之间存在一个过渡层。,界面层厚度,界面层的厚度主要取决于两种聚合物的界面相容性，此外还与大分子链段的尺寸、组成以及相分离条件有关。不相容的聚合物，链段之间只有轻微的相互扩散，界面层厚度很小，而且聚合物之间的相界面很明显。随着聚合物的相容性增加，扩散程度增大，相界面越来越模糊，界面层厚度越来越大，两相的黏合力增大。完全相容的聚合物最终形成均相，相界面消失。,界面层示意图,两相之间的粘合,就两相之间粘合力性质而言，界面层有两种基本类型：,两相之间存在化学键，例如接枝和嵌段共聚物的情况；,两相之间仅靠次价力作用而粘合，如一般机械法共混物的情况。,共混物界面上的扩散现象,PE,相与,PP,相在,180,时的相互运输现象（曲线上,的数字是,PE,支化度的表示，数字越小则支化度越大）,Kryszewski,等将,PP,片与,PE,片叠合起来制成,层叠试样,，并用偏光显微镜和红外吸收光谱仪来观察合拢后的高聚物界面上的输运现象。实验发现随着热处理时间的延续，界面上发生两相的高聚物以,100m,h-1,的速度相互输运，即,1h,左右即可达到,100m,的异种分子的相互扩散层。,界面上的扩散交叉现象示意图,在热处理中由于热运动产生的相互扩散对流，使接触面形成凹凸交叉的结果。,Price,等用装有,X,射线光电子能量谱装置的扫描电镜来追踪聚己内酰胺与聚氯乙稀的相互溶解过程，并由此来研究两个分子态高聚物的相容性。除了对这种体系的共混物在实验中观察界面接触层图像外，还追踪在界面上浓度分配的时间变化，由此求出这两种高聚物之间的相互扩散系数,D,。,D,大约处在,10,-12,cm,2,s,-1,的范围内。,根据,E-,instein,公式：可以算出,t,秒钟时的平均扩散距离。结果,t=1s,时，,x=10nm,；,t=5s,，,x=24.5nm,；,t=1min,，,x=77.5nm,；,t=1h,，,x=600nm,。由此可见，界面上发生的输运速度是足够快的。如果从共混物界面厚度理论值的数量级来看，几个纳米的界面扩散应发生在,1s,之内，说明界面达到平衡的时间是很短的。,嵌段共聚物微区消失与生成过程的示意,Hashimoto,等人把苯乙烯与异戊二烯的嵌段共混物在高温下用,X,射线小角有散射来测定分相微区的消失速度。这种在室温下的微区分相到高温时的链段彼此均匀溶解状态，在,200,时只须,1min,。这是因为微区的尺寸在几十纳米时能够在短时间内实现分子重排所致。,界面层结构,机械共混物中两种大分子链段在界面互相扩散的程度主要取决于两种聚合物的溶解度参数、界面张力和分子量等因素。,溶解度参数相近，两种分子容易相互扩散，界面层较宽；完全不相容的共混体系，不会形成界面层。,两种聚合物的表面张力接近，界面张力小，有利于两相聚合物分子相互湿润和扩散。,共混物中两种聚合物之间相互扩散的示意图,两种分子链段在界面层充分接触，相互渗透，以次价力相互作用，形成较强的界面粘结力。,界面层的结构组成和独立相区的差别,两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度；,分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度；,界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。这种表面活性剂等低分子量物越多，界面层越稳定，但对界面粘结强度不利。,ABA,型嵌段共聚物界面层示意图,嵌段共聚物产生相分离结构，两相之间同样存在界面层，和一般共混体系不同的是在界面层内两种嵌段是化学键联接，其结点都存在于界面层中。,嵌段共聚物界面层的形态随微区的形态而改变，当微区是球状分布，界面层是球壳状；当微区是柱状分布，界面层是柱壳状；当两相为层状交错结构，界面层也是层状。,AB,型嵌段共聚物界面层体积分数与溶解度参数的关系,在高分子量或有大的链段间相互作用时界面体积分数接近零,(,界面接近一个平面,),；,在低分子量或,A,B,时，则界面区体积分数接近于,1,，表明体系没有分相。有一些嵌段共聚体系确实存在此情况，如聚苯乙烯,-,聚,-,甲基苯乙烯、聚砜,-,聚碳酸酯等。,处于这两种极端情况的中间状态则有一个界面区的第三相，其性质介于,A,与,B,分子之间，这是已经被大量实验所证实的。,界面层的性质,Bare,研究发现，界面层的玻璃化温度介于两种聚合物组分玻璃化温度之间。当分散相的比表面积小于,25m,2,/g,时，共混物有两个明显的力学损耗峰；比表面积大于,25 m,2,/g,时，只有一个明显的力学损耗峰。,Kaplan,指出，当分散相颗粒直径大于,0.1m,时，共混物有两个明显的玻璃化温度，分别对应于两聚合物组分的玻璃化温度；当粒径在,0.02,0.1m,时，两个玻璃化温度相互靠拢；当粒径小于,0.015m,的时候共混物只表现一个宽广的玻璃化转变区域。这是由于随着分散相颗粒的减小，界面层体积分数增大的缘故。渐变型,IPN,可视为全部由界面层构成的材料。,Helfand,证实，在界面层聚合物的密度已有所改变，聚合物大分子的形态和聚合物的超分子结构都有不同程度的改变，例如有时会产生一定程度的取向作用。,上述事实表明，界面层的力学松弛性能与本体相是不同的；界面层及其所占的体积分数对共混物的性能有显著影响。这也解释了相畴尺寸对共混物性能有明显影响的事实。无论就组成而言，还是就结构和性能而言，界面层都可看作是介于两种聚合物组分单独相之间的第三相。,表面张力与界面张力,表面和界面,两相体系的表界面，是指从一相到另一相的过渡区域。,表（界）面张力和表（界）面自由能,表（界）面张力：沿着不相溶的两相,(,液,-,固、液,-,液、液,-,气,),间界面垂直作用在单位长度液体表面上的表面收缩力。其单位是,N/m,。表面张力是矢量,表（界）面自由能,由于其表面层分子所处状态与其内部分子所处状态不同造成的，即由于表面层上的分子受到内部分子的拉力作用，欲将一个分子从内部迁移到表面层，外界就要克服拉力对分子的拉力而做功，所消耗的共，变成了处在表面层分子的自由能。表界面自由能是个标量。,聚合物表面张力的测定,接触角法,接触角,的大小，可反映固体与液体相互浸润的情况。若,90,，则表明浸润良好，若,90,，则表示浸润不良。,除接触角外，聚合物表面张力还有以下方法,熔体外推法,相对分子量外推法,内聚能密度估算法,等张比体积加和法,聚合物表面张力的相关因素,聚合物的表面张力与温度的关系,聚合物表面张力与聚合物物态的关系,结晶聚合物发生相变时，表面张力发生相应的变化，结晶体的密度高于熔体的密度，相应的，结晶体的表面张力大于熔体的表面张力,聚合物的表面张力与相对分子量的关系,常数,分子量为无穷大时,表面张力,聚合物表面张力,数均相对分子质量,聚合物表面张力与内聚能密度及溶解度参数的关系,聚合物的溶解度参数,分子间的相互作用参数,摩尔体积,聚合物,-,聚合物两相体系的界面张力,相互作用能密度,与聚合物相对分子质量和均方无扰末端距相关的参数,其他影响因素,在共混体系中若有其他添加剂时，添加剂在两种聚合物组分单独相中和在界面层中的分布一般也不相同。,具有表面活性剂的添加剂、增混剂以及表面活性杂质会向界面层集中，这可增加界面层的稳定性。,当聚合物分子量分布较宽时，由于低分子级分表面张力较小，因而它会向界面层迁移。这虽然有利于界面层的热力学稳定性，但往往会使界面层的力学强度下降。,相界面效应,力的传递效应,当材料受到外力作用时，作用于连续相的外力会通过相界面传递给分散相；分散相颗粒受力后发生变形，又会通过界面将力传递给连续相。为实现力的传递，要求两相之间具有良好的界面结合,。,光学效应,制备具有特殊光学性能的材料。如将,PS,与,PMMA,共混，可以制备具有珍珠光泽的材料。,诱导效应,诱导结晶，可形成微小的晶体，避免形成大的球晶，对提高材料的性能具有重要作用。,声学、电学、热学效应等,界面层对性能的重要性,聚合物共混物中界面相的组成、结构与独立的相区有所不同，它对聚合物共混物的性能，特别是力学性能有着重要的影响。,聚合物共混物中两相之间的界面如果分得非常清楚，两相中的分子或链段互不渗透，相间的作用力必然很弱，这样的体系必然不会有好的强度。,力学相容的共混物在界面层内两相的分子链共存，两种聚合物分子链段在这里互相扩散、渗透，形成相间的过渡区，它对稳定两相结构的形态，提高相间界面粘结力，进而提高共混物材料的力学性能起着很大作用。,改善界面层，重要的是需要提高共混体系的相容性。,常见的改善界面相容性的方法,通过共聚改变某聚合物的极性；,通过化学改性的方法，在一组分或两组分上引入极性基团或反应基团；,在某聚合物上引入特殊作用基团；,加入第三组分进行增容；,两相之间产生部分交联，形成物理或化学缠结；,形成互穿网络结构（,IPN,）；,改变加工工艺，施加强烈的力剪切作用等。,增容剂,当两种相容性较差的聚合物进行共混时，由于分散相和连续相界面的张力过大，使两组分间缺乏亲和性，故界面粘合力低，力学性能大幅度降低，导致在加工或产品使用过程中会出现分层或断裂现象。,增容剂就是以界面活性剂的形式分布于共混物两相界面处，使界面张力降低，增加共混组分之间的相容性和强化聚合物之间的界面粘结。,Schematic sketch of the interfacial region of an immiscible blend composed of phase A,phase B,and an interfacial layer C.,(a),An immiscible blend of A and B with little chain entanglement at the interface,thus,heat transfer from one phase to the other is difficult;,(b)an immiscible blend of A and B in the presence of a copolymer as,compatibilizer,at the interface to enhance chain entanglements,thus,heat transfer from one phase to the other is enhanced.,增容剂的作用,提高共混的分散度，使分散相颗粒细微化和均匀分布；,加强共混物两相间的粘合力，使不同相区间能更好地传递所受的应力，使呈热力学不相容的共混物成为工艺相容的共混物。,增容剂的基本考虑,能降低表面自由能，在混合过程中具有良好的分散能力；,能与共混物的两个相均有良好的相容性和粘合力，并优先集聚在两相表面而不单独于共混物中的任何一相。,增容剂分类,增容剂,高分子型,低分子型（均为反应型）,非反应型,反应型（羧酸型、酸酐型、环氧型等）,无规共聚物,均聚物,接枝共聚物,嵌段共聚物（,A-B,型、,A-C,型、,A-B-C,型、,C-D,型）,聚合物共混物增容剂的分类,Compatibility by,premade,copolymers,增容剂在共混物中的分布模型：,（,a,）界面型；（,b,）混合型；（,c,）分配型,非反应型增容剂的作用原理,嵌段共聚物和接技共聚物都属于非反应型增容剂,(,又称亲和型增容剂,),。如在聚合物,A(P,A,),和聚合物,B(P,B,),不相容共混体系中，加入,AbB(A,与,B,的嵌段共聚物,),或,AgB(A,与,B,的接枝共聚物,),，依靠在其大分子结构中同时含有与共混物组分,P,A,及,P,b,相同的或共溶作用强的聚合物链，因而可在,PA,及,PB,两相界面处起到“乳化作用”或“偶联作用”，使两者的相容性得以改善。,其增容作用可以概括为：,降低两相之间界面能；,在聚合物共混过程中促进相的分散；,阻止分散相的凝聚；,强化相间粘结。,非反应型增容剂作用模型,增容剂应在两相界面处定位，所以嵌段,A,和,B(,或接枝共聚物的主干,A,和支链,B),应分别与,P,A,或,P,B,有良好的相容性，它们不能仅与,P,A,或,P,B,相容，形成溶入任一共混组分而离开两相界面的现象，这样的增容剂，其本身也必然为复相结构。例如,SI(,苯乙烯,异戊二烯,),嵌段共聚物，,SMMA,接枝共聚物可分别作为,PS,PI,共混物和,PS,PMMA,的增容剂。,一般而言，嵌段共聚物的增容效果优于相同成分的接枝共聚物，即,AbB,优于,AgB,。这是由于接枝共聚物大多数由较长的主链和较短的支链构成，支链的运动受到主链的妨碍所致。,嵌段共聚物中各嵌段的分子量与,P,A,和,P,B,分子量的匹配对其增容效果有显著影响。,接技共聚物与均聚物的相容性可以作为它们用作增容剂时增容效果的描述。,从聚合物共混物的性能需求以及生产的经济性考虑，在满足预定增容效果前提下，增容剂的用量应尽可能降低，其最低用量以饱和相界面为准。,界面区域的嵌段共聚物分子状态“刷子”模型示意,Leibler,于,1988,年提出,“,刷子,”,概念，用于描述自组装在界面上的,A-b-B,两嵌段共聚物的分子构象。增容剂分子处于,“,干刷,”,状态时共混物的界面强度很小。只有增容剂分子处于,“,湿刷,”,状态时，共混物界面才有足够的强度。,嵌段共聚物增容,在,140,下四种分子量的两嵌段共聚物,PS/SI/PI,体系的界面张力与共聚物浓度的关系,在加入少量的量嵌段共聚物后，界面张力显著降低。这进一步说明了共聚物的表面活性剂行为，当共聚物浓度增加时，界面张力降低到,达到一个稳定的水平，这通常是由于界面饱和或共聚物形成胶束。,在,140,下四种不同组成的共聚物,PS/SI/PI,体系的界面张力与不同数量链段的关系,分子量对界面张力的影响,界面张力随分子量的增加而降低，达一最低值后，随共聚物的分子量的再增加，界面张力又随分子量增加而增加,增容剂分子构造对共混物界面张力（）的作用,HPB-b-PS,二嵌段共聚物对,HIPS,在,LDPE,基体中分散的影响,Charpy,impact energy,HIPS:10KJ/m,2,HIPS/LDPE(80/20):5.3KJ/m,2,HIPS/LDPE/diblock(80/20/5):16.3KJ/m,2,无规共聚物在均聚物共混体系界面上的增容作用示意图,常用乙烯丙烯无规共聚物或三元乙丙橡胶（,EPDM,）作为增容剂改善,PP/PE,共混物的相容性。,无规共聚物对不相容共混体系的增容作用是由于其分于链可在不相容共混体系界面上多次穿越（见图），将两相“编织”（,Stitch,）在一起，使体系中的,A/A-r-B,和,B/A-r-B,界面变宽，从而改善界面状况。,非反应型增容剂及其应用,反应型增容剂的作用原理,这类增容剂与共混的聚合物组分之间形成了新的化学键，所以可称之为化学增容。它属于,种强迫性增容。,反应型增容剂主要是,些含有可与共混组分起化学反应的官能团的共聚物，它们特别适用于那些相容性很差且带有易反应官能团的聚合物之间共混的增容。,反应增容的概念包括：外加反应性增容剂与共混聚合物组分反应而增容（在,PE,PA,共混体系中外加入羧化,PE,）；也包括使共混聚合物组分官能化，并凭借相互反应而增容（使,PE,羧化后与,PA,共混）。,界面区域中反应型增容剂分子的状态的变化：,（,a,）反应性基团向界面区域扩散；,（,b,）反应性基团彼此反应生成低接枝密度增容剂；,（,c,）反应性基团彼此反应生成高接枝密度增容剂,羧基与氨基的反应,采用羧化,PE,或乙烯一甲基丙烯酸无规共聚物,P(EC0MAA),作为,PE,PA,共混物增容剂,主要的化学反应类型,酸酐与氨基的反应,利用马来酸酐合成增容剂用于含,PA,类聚合物共混物的增容,环氧基与氨基或羧基的反应,GP,一,500,对,PA6,PPO,的增容模型,日本东亚合成化学株式会社开发的,GP,一,500,是一种主干为,PS,并含,PS,支链和环氧基的增容剂，将它加入到尼龙,6(PA6),和聚苯醚,(PPO),中一起熔融混炼，其环氧基与,PA6,大分子末端的一,NH,2,或一,C00H,均可反应并且派生出一种新的大分子增容剂，实质是,GP,500,与,PA6,的接枝物，后者的,PS,支链与,PPO,相容，而其嫁接的,PA6,支链与,PA6,相容。,羧基与噁唑啉（,1,3-,氧氮杂,-2-,环戊烯基）反应,例：将带有羧基的,NBR(,丙烯腈丁二烯丙烯酸共聚物,),与,PS,共混，加入反应型,PS(,苯乙烯与乙烯基,1,3,一氧氮杂一,2,环戊烯共聚物,),作为增容剂，就属于此种类型，其增容效果在含量,5,时最好，共混物的冲击强度为不加时的,1.5,倍左右，达到最高值。,反应型增容剂及其应用,反应型增容剂与非反应型增容剂的优缺点,(a),(b),(c),(d),(e),SEM of PP/PS/OMMT when adding different content of OMMT,PP/PS=70/30,OMMT%=(a):0%,(b):2%,(c):5%,(d):10%,(e):30%,(a)1wt%,(b)3wt%,(c)5wt%,(d)10wt%,SEM images of fractured surface of PP/PS(70/30)with different SiO2 content,Mechanical properties of PP/PS(70:30)blends with different A-SiO,2,contents,A-SiO2,content,(wt%),0,1,3,5,10,Impact strength,(KJ/m,2,),2.6,2.1,1.2,1.5,1.5,tensile strength,(,MPa,),36.9,38.9,37.6,35.8,35.8,Flexural strength,(,MPa,),44.5,48.3,50.6,50.8,49.0,Flexural Modulus,(,GPa,),1.43,1.63,1.77,1.82,1.74,增容剂在聚合物共混体系中应用实例,在聚烯烃系列共混物中的应用例,EPR,在,PP,HDPE,共混物中的增容效果,PS/LDPE,共混物中加入,PS,LDPE,接枝共聚物对拉伸强度的影响,PS/LDPE,共混物中添加和不添加接枝共聚物增容剂情况的扫描电镜照片,a,PS,/LDPE=75/25 b,PS/LDPE/G=75/23.75/1.25,c,PS/LDPE=30/70 d,PS/LDPE/G=25/67.5/7.5 G,代表接枝共聚物的增容剂,分散相表面有明显的附着物，界面层变厚,加氢（,PB-b-PS),对,LDPE/PS(20/80),共混物分散相粒径的影响,LDPE/PS,共混物的延伸率与组成的关系,A tapered,diblock,copolymer S-,b,-P(E-co-B)-,b,-hB,and a,triblock,S-,b,-hB-,b,-S,used as physical,compatibilizing,agents in LDPE/PS(80/20)blends,在聚酰胺,(PA),系列聚合物共混物中的应用例,PA/PP,与增容,PA/PP,断面的电镜照片,未增容的试样分散相粒子粗大、光滑，界面粘结力弱，增容处理的试样分散相粒径极小，界面模糊，几乎成为均相。,PA,EPDM,与增容,PA,EPDM(,三元乙丙橡胶）,),的冲击性能,经增容改性的,PA/EPDM,共混物在,20,时，仍有很高的冲击强度，但是普通的,PA/EPDM,共混物在,13,时已因冲击强度过低失去使用价值。,增容剂,P(S-b-MMA),对,PA,PVDF(80,20),共聚物形态结构的影响,增容剂的加入量：,A,未加,B,2,C,12,LDPE-PS,共混体系加入接枝或嵌段共聚物后对断裂强度,B,和断裂伸长,B,的改善,其它体系,CPE,用量对,PVC,PE(100/15),断裂强度的影响,CPE,用量对,PVC,PE(100/15),断裂伸长的影响,加入少量的,CPE,可以明显提高体系的断裂强度，但是超过一定值后断裂强度随,CPE,的加入量的增加而急剧下降，但其断裂伸长率随,CPE,的量的加大而不断上升。这是因为,CPE,是弹性体，加入量增大必然导致的结果。,CPE,用量对,PVC,，,PVC,HDPE(100/2.5),和,PVC,LDPE (100/2.5),室温抗冲击强度的影响,随着,CPE,量的增大冲击强度明显改善。从提高的程度来看，,PVC/LDPE,PVC/HDPE,PVC,，对于两种,PE,的差异可以得出冲击强度随其结晶度的增大而降低，因为,HDPE,结晶度为,84,而,LDPE,为,66,。,天然橡胶,-,甲基丙烯酸甲酯共聚物对,PVC,与天然橡胶粘胶的改善效果（以撕裂强度表示）,当接枝共聚物两组分等重量时，剥离强度为最高值，显然在纯,NR,或纯,PMMA,情况下分别与,PVC,或,NR,不相容，而剥离强度为零。,叠层型共混体系,橡胶增韧中的界面偶联作用,相容性大小是影响橡胶在基体内分散程度和分散状态以及两相界面粘结强度的决定因素，因此也影响到共混体系的最终增韧效果。通常认为强界面粘结有利于聚合物,/,橡胶共混物的增韧。,PA/,橡胶共混物增韧幅度不大，而加入相容剂,EPR-g-MAH,后，因为,MAH,能和,PA,的酰胺基团反应，加强了界面粘接，使共混物产生脆韧转变，获得超高韧性。,界面粘结对分散相形态有直接影响，界面粘结太弱,(,即界面相容性太差,),，导致橡胶颗粒粒径及分散度增大，因此不利于增韧。,PVC/CPE/EPDM,（,100/10/10,）三元共混物的形态结构示意图,Yu-,Der,Lee,等人对,PVC/CPE/EPDM,三元共混物进行了研究，其中,EPDM,组分是作为低温下的冲击强度改性剂，,CPE,是增容剂，它与,PVC,和,EPDM,都有类似的化学结构。用,CPE,对,PVC/EPDM,共混物增容之后，共混体系的界面形态和力学性能都有了明显的提高。,EPDM,分散于,PVC,基体中，同时其周围被,CPE,所包覆（,CPE,也可能分散于,PVC,基体中）。,CPE,的加入提高了,PVC/EPDM,共混体系的相容性，共混体系在室温和低温下的断裂伸长率和冲击强度都有了显著的提高。,改善橡胶塑料共混体系的界面的方法,采用物理方法提高橡胶共混物体系的界面作用力。通常是将预制的弹性体嵌段共聚物（通常是苯乙烯作为硬段，二烯烃作为软段）与树脂基体（如,PS,、,PPO,）共混；或者让橡胶相与树脂基体之间发生化学偶联作用。,采用核,壳结构的增韧剂。一般以橡胶为核，外面包裹能与基体聚合物作用的聚合物。,互穿网络（,IPN,）是由两种或两种以上的交联网状聚合物相互贯穿、编结而形成的聚合物混合物，其特点是一种材料无规则地贯穿到另一种材料中，使得,IPN,体系中两组分之间产生了协同效应，起着“强迫包容”作用，从而产生出比一般共混物更加优异的性能。,热塑性弹性体（,TPE,）嵌段共聚物作为冲击强度改性剂加入到树脂基体中的相区结构示意图,方法一,当苯乙烯段相对于基体而言有较高的分子量时，橡胶相可以形成微相分散于基体中，但通常情况下由于橡胶粒子太小而不能起到增韧作用。,如果采用较短的嵌段链来控制嵌段共聚物与基体之间的流变性和界面之间的相互作用力，弹性体相的尺寸和形状使它对增韧有利。,官能化的橡胶相与树脂基体之间的反应性偶联作用示意图,方法一,在橡胶中引入适当的官能团，如将马来酸酐接枝到乙丙橡胶上，或者是接枝到,SEBS,热塑性弹性体上。引入的这种官能团能与基体发生反应，如与聚酰胺上的末端基氨基反应等。,官能团与基体之间的反应不但可以提高界面之间的黏合力，同时还能有效的控制橡胶粒子的尺寸。,核,-,壳结构的增容剂与树脂基体之间的化学偶联作用示意图,方法二,核,壳结构的增韧剂,核,-,壳结构的增容剂与树脂基体之间的物理偶联作用示意图,方法二,由于两种聚合物网络之间的相互贯穿，两相之间有良好的分散，相界面较大，相互间有很好的协同效应。如果构成,IPN,的两种聚合物，一种是橡胶，另一种是塑料，且以塑料为主，则橡胶起到显著的增韧作用，得到增韧塑料。,对于,IPN,来说，预获得显著的增韧作用，需要两个基本条件：一是橡胶组分的玻璃化温度应在,40,以下，二是橡胶的相微区尺寸要适宜，一般为,100nm,左右为好，因此,IPN,类的增韧塑料一般都有较高的冲击强度。,方法三,