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橡塑保温材料的相间过度层

橡塑并用体系的区域结构分为:橡胶相、塑料相和相间界面过渡层(界面层)。在过渡层中进行相间的粘结和分子链的相互扩散,因此过渡层增加了体系的相容性和稳定性。对于相容体系,分子链的扩散程度很高,当扩散至完全互容而成为均相时过渡层完全消失;对于不相容体系,分于链只能轻微扩散,相间界面分明,过渡层很薄,对于部分相容体系,分子链的扩散程度和过渡层厚度介于二者之间。
1.过渡层的形成
过渡层是由相间界面和界面两边有一定浓度梯度的区域共同构成。过渡层的形成在于分子链的相互扩散。部分相容体系有链段的相互扩散,分子链可能越过界面,相容体系可能有整个分子链的相互扩散,不相容体系其链段的扩散也很困难。分子链的扩散在于链段的热运动,以混合熵或分子链构象的变化为其推动力。
2.过渡层的作用
过渡层的组成、厚度和性质对橡塑共混体系的性能影响较大,特别是过渡层的界面粘结力,对体系的力学性能有决定性的影响。界面粘结力与聚合物的组成关系密切。对于接枝和嵌段共聚物,相间存在化学键,界面粘结力较大;对于机械共混物和互穿聚合物网络,相间不存在化学键,界面粘结力较小。例如,硅橡胶体系是完全不相容的,其性能极差;硅橡胶嵌段共聚物的性能优良。这种嵌段共聚物的过渡层起增容剂作用,能减小界面张力,使热力学不稳定体系变为动力学稳定体系。
通常过渡层的厚度约为数百A。从热力学观点,界面厚度取决于熵和能量两个因素,熵使嵌段共聚物的连接点趋于无规分布(界面增厚),而能量则使连接点趋于规则分布(界面减薄)。能量因素与两嵌段的接解度参数差的平方即成下比,相容体系相近,界面趋于消
失,不相容体系相差较大,界面薄而鲜明;部分相容体系则介于几者之间。