第一章聚合物共混的热力学
第一章 聚合物共混的热力学
1.1聚合物共混物相容性概念 所谓聚合物之间的相容性(Miscibi1ity),从热 力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分 子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚 合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。 机械相容性(Compatibility),是指能得到具 有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之 间的相容性。这时，共混时聚合物各组分间存在一定 的相界面亲合力、且分散较为均匀，分散相粒子尺寸 不太大
1.1 聚合物共混物相容性概念 所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热 力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分 子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚 合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。 机械相容性（Compatibility），是指能得到具 有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之 间的相容性。这时，共混时聚合物各组分间存在一定 的相界面亲合力、且分散较为均匀，分散相粒子尺寸 不太大
全互溶情形 常压下，若在确定的温度， 两相物质以任意配比混和都能互 溶为均一相体系，称为全互溶。 其混合Gibbs自由能变化曲线如 图所示。 此时除满足必要条件△Gm<0 外，还需满足充分条件（即极小值 条件)： φ2 >0 9 T.D 此时若发生相分离，必使其自由能增高，不能自发 地进行。由图可见，任何活化因素引起的相分离都能在 能量自动下降的过程中，重新趋于一相
一 全互溶情形 常压下，若在确定的温度， 两相物质以任意配比混和都能互 溶为均一相体系，称为全互溶。 其混合Gibbs自由能变化曲线如 图所示。 此时除满足必要条件△G m＜0 外，还需满足充分条件(即极小值 条件)： 此时若发生相分离，必使其自由能增高，不能自发 地进行。由图可见，任何活化因素引起的相分离都能在 能量自动下降的过程中，重新趋于一相。 φ2 △Gm
三部分互溶情形 若在某一温度T,下(T。 5 <临界温度T),两相体系在某 △Gm 一号 组分比范围内互溶为均一体 系，而在另一组分比范围内分 P'P 离为两个相，称其为部分互溶。 图中有一极大值点，两个 极小值点Q和Q”。Q称为双节 点(binode)。在极大值与极 小值之间，存在着两个拐点S 和S”,称为旋节点(spinode)
二 部分互溶情形 若在某一温度T0下（ T0 ＜临界温度Tc)，两相体系在某 一组分比范围内互溶为均一体 系，而在另一组分比范围内分 离为两个相，称其为部分互溶。 图中有一极大值点，两个 极小值点Q’和Q” 。Q称为双节 点（binode)。在极大值与极 小值之间，存在着两个拐点S’ 和S” ，称为旋节点(spinode) 。 △Gm x2
S和S”之间，有 ,<0,不稳定，容易分 解为Q和Q”平衡共存的相，发生相分离，称为非稳 态均相混合物的相分离。 Q和S之间，满足极小值条件 2(四 ）>0 两相能够互溶，但是体系处于亚稳定状态，受 到外部活化因素的影响，能够分离成Q?和Q”的两个 相，称为亚稳态均相混合物的相分离
S’和S”之间，有 ＜0，不稳定，容易分 解为Q’和Q” 平衡共存的相，发生相分离，称为非稳 态均相混合物的相分离。 Q和S之间，满足极小值条件 两相能够互溶，但是体系处于亚稳定状态，受 到外部活化因素的影响，能够分离成Q’和Q”的两个 相，称为亚稳态均相混合物的相分离