Многофазные смеси

12.08.2015

В эту широкую подгруппу бинарных смесей входят материалы, начиная от полностью фазово-разделенных систем, и до систем, в которых имеется значительная степень взаиморастворения между компонентами одной или обеих фаз. В последнем случае влияние растворенного второго полимера на кристаллизацию и микроструктуру такое же, как обсуждавшееся выше для взаиморастворимых смесей. Сейчас мы сосредоточимся на смесях, которые, как предполагается, полностью или почти полностью взаимонерастворимы в расплаве. Химические реакции в расплаве (например, трансэстерификация), а также введение компатибилизаторов могут влиять на кристаллизацию, но это здесь обсуждаться не будет.
Как отмечалось выше, основные характеристики кристаллизации и микроструктуры смесей с фазовым разделением в расплаве практически такие же, как описанные выше в этой главе. Присутствие второй фазы может играть заметную роль в определенных случаях, и некоторые из этих случаев мы рассмотрим ниже.
Во взаимонерастворимых смесях кристаллического и аморфного полимера следует ожидать, что T0m будет такой же, как в чистом кристаллическом полимере, независимо от состава смеси. Поэтому соотношение между толщиной кристаллов и степенью переохлаждения должно быть таким же, как для чистого кристаллического компонента. Толщина ламелей в кристаллическом компоненте во взаимонерастворимой смеси иногда отличается, как сообщалось, от таковой в чистом материале, но это различие, возможно, возникает вследствие кристаллизации при различных Tc во время неизотермической кристаллизации. Заметим, что различие в lc ведет, естественно, к различию в экспериментальных точках плавления.
Общая скорость кристаллизации зависит от скорости роста сферолитов и скорости первичной нуклеации. Скорости роста во взаимонерастворимых смесях часто не зависят от второго компонента, хотя уменьшение G иногда отмечается. Уменьшение было связано с новыми барьерами для роста, возникающими из-за отторжения, захвата или деформирования второй фазы.
Наконец, в большом числе случаев присутствие второй фазы влияет на общую скорость кристаллизации через влияние на скорость нуклеации. Хорошо известно, что некоторые кристаллические полимеры воздействуют на нуклеацию других полимеров. Сообщалось, что взаимонерастворимые эластомерные компоненты также стимулируют кристаллизацию. Кроме того, миграция примесей (например, гетерогенных зародышей) на межфазных границах при переработке расплавов рассматривалась как источник пониженных или повышенных скоростей нуклеации (и кристаллизации) кристаллических компонентов в смесях. Высказывалось предположение, что различие в межфазной свободной энергии между потенциальными центрами кристаллизации и компонентами расплавленных полимеров вызывает миграцию.