高分子共混体系热力学相行为的研究

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材料成型与加工技术是近年来飞速发展起来的一门新技术,而高分子材料的共混改性,是材料学主要研究方向之一。通过聚合物的改性,可以实现高分子材料的高性能化、精细化,是发展新型材料的主要途径之一。但是该项技术的理论性研究还不够完善。其中突出的矛盾是大多数聚合物之间的非混溶性。由于高聚物共混体系常显示出微观相分离,这对其结构和性能有很大影响。从技术观点看,不同聚合物间进行适当混合可获得性能优异的高分子材料,而按科学观点来看,聚合物共混体系的结构和性能以及它们之间的关系有许多问题还有待进一步研究和发展。本文运用Flory状态方程理论,对多元共混体系的热力学函数吉布斯共混自由能进行合理简化,并求得其Spinodal相图方程。该方程是一复杂的非线性方程,不易求其解析解。因此,本文通过循环方法借助计算机得到Spinodal方程的解析解并显示相应的Spinodal相图。将上述方法用于已知状态方程参数的二元均聚共混体系聚苯乙烯(PS)/聚甲基乙烯基醚(PVME),三元均聚共混体系聚苯乙烯(PS)/聚甲基乙烯基醚(PVME)/聚2,6-二甲基1,4-苯撑氧(PPE),得到一系列不同温度下的Spinodal相图,预测结果与文献报道吻合,在此基础上进一步研究了聚合物的分子量对体系相行为的影响。
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