如今绎橘，改性塑料在國民生活中扮演的角色越來越重要，尤其在汽車唠倦、家電等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用称鳞。而對(duì)于門類眾多的改性塑料技術(shù)而言稠鼻，塑料增韌技術(shù)一直被學(xué)術(shù)和工業(yè)界研究和關(guān)注冈止，因?yàn)椴牧系捻g性往往對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用起著決定性的影響。本文熙暴，將為大家解答有關(guān)塑料增韌的幾個(gè)問題：

    1、塑料的韌性如何測(cè)試與評(píng)估慌盯？

    2周霉、塑料增韌的原理何在润匙？

    3诗眨、常用的增韌劑有哪些？

    4匠楚、塑料都有哪些增韌方法巍膘？

    5、如何理解增韌必先增容芋簿？

一
      塑料韌性的性能表征

——剛性越大材料越不容易發(fā)生形變，韌性越大則越容易發(fā)生形變

韌性與剛性相對(duì)与斤，是反映物體形變難易程度的一個(gè)屬性肪康，剛性越大材料越不容易發(fā)生形變，韌性越大則越容易發(fā)生形變撩穿。通常磷支，剛性越大，材料的硬度食寡、拉伸強(qiáng)度、拉伸模量（楊氏模量）抵皱、彎曲強(qiáng)度善榛、彎曲模量均較大；反之移盆，韌性越大，斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度就越大伤为。沖擊強(qiáng)度表現(xiàn)為樣條或制件承受沖擊的強(qiáng)度咒循，通常泛指樣條在產(chǎn)生破裂前所吸收的能量钮呀。沖擊強(qiáng)度隨樣條形態(tài)剑鞍、試驗(yàn)方法及試樣條件表現(xiàn)不同的值，因此不能歸為材料的基本性質(zhì)爽醋。

——不同的沖擊試驗(yàn)方法所得到的結(jié)果是不能進(jìn)行比較的

沖擊試驗(yàn)的方法很多便脊，依據(jù)試驗(yàn)溫度分：有常溫沖擊蚂四、低溫沖擊和高溫沖擊三種；依據(jù)試樣受力狀態(tài)哪痰，可分為彎曲沖擊-簡支梁和懸臂梁沖擊遂赠、拉伸沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊和剪切沖擊晌杰；依據(jù)采用的能量和沖擊次數(shù)跷睦，可分為大能量的一次沖擊和小能量的多次沖擊試驗(yàn)。不同材料或不同用途可選擇不同的沖擊試驗(yàn)方法肋演，并得到不同的結(jié)果烂琴，這些結(jié)果是不能進(jìn)行比較的。

二
      塑料增韌機(jī)理及影響因素

（一）銀紋-剪切帶理論

在橡膠增韌塑料的共混體系中蜕乡，橡膠顆粒的作用主要有兩個(gè)方面：

一方面奸绷，作為應(yīng)力集中的中心层玲，誘發(fā)基體產(chǎn)生大量的銀紋和剪切帶号醉；

另一方面，控制銀紋的發(fā)展使銀紋及時(shí)終止而不致發(fā)展成破壞性的裂紋辛块。

銀紋末端的應(yīng)力場可以誘發(fā)剪切帶而使銀紋終止畔派。當(dāng)銀紋擴(kuò)展到剪切帶時(shí)也會(huì)阻止銀紋的發(fā)展。在材料受到應(yīng)力作用時(shí)大量的銀紋和剪切帶的產(chǎn)生和發(fā)展要消耗大量的能量润绵，從而使得材料的韌性提高线椰。銀紋化宏觀表現(xiàn)為應(yīng)力白發(fā)現(xiàn)象，而剪切帶則與細(xì)頸產(chǎn)生相關(guān)授药，其在不同塑料基體中表現(xiàn)不同。

例如悔叽，HIPS基體韌性較小莱衩，銀紋化，應(yīng)力發(fā)白娇澎，銀紋化體積增加笨蚁，橫向尺寸基本不變，拉伸無細(xì)頸趟庄；增韌PVC括细，基體韌性大，屈服主要由剪切帶造成戚啥，有細(xì)頸奋单，無應(yīng)力發(fā)白；HIPS/PPO览濒，銀紋、剪切帶都占有相當(dāng)比例拖云，細(xì)頸和應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象同時(shí)產(chǎn)生贷笛。

（二）影響塑料增韌效果的因素主要有三點(diǎn)

1、基體樹脂的特性

研究表明宙项，提高基體樹脂的韌性有利于提高增韌塑料的增韌效果乏苦，提高基體樹脂的韌性可通過以下途徑實(shí)現(xiàn)：

增大基體樹脂的分子量，使分子量分布變得窄杏瓤稹汇荐；通過控制是否結(jié)晶以及結(jié)晶度、晶體尺寸和晶型等提高韌性拢驾。例如奖磁，PP中加入成核劑提高結(jié)晶速率，細(xì)化晶粒繁疤，從而提高斷裂韌性咖为。

2、增韌劑的特性和用量

 A.增韌劑分散相粒徑的影響——對(duì)于彈性體增韌塑料躁染，基體樹脂的特性不同，彈性體分散相粒徑的最佳值也不相同架忌。例如吞彤，HIPS中橡膠粒徑最佳值為0.8-1.3μm，ABS最佳粒徑為0.3μm左右叹放，PVC改性的ABS其最佳粒徑為0.1μm左右饰恕。

B.增韌劑用量的影響——增韌劑的加入量存在一個(gè)最佳值，這與粒子間距參數(shù)有關(guān)井仰；

C.增韌劑玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響——一般彈性體的玻璃化溫度越低，增韌效果越好俱恶；

D.增韌劑與基體樹脂界面強(qiáng)度的影響——界面粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)增韌效果的影響不同體系有所不同雹嗦；

E.彈性體增韌劑結(jié)構(gòu)的影響——與彈性體類型、交聯(lián)度等有關(guān)合是。

3了罪、兩相間的結(jié)合力

兩相間具備良好的結(jié)合力，可以使得應(yīng)力發(fā)生時(shí)可以在相間進(jìn)行有效的傳遞從而消耗更多的能量泊藕，宏觀上塑料的綜合性能就越好，其中尤以沖擊強(qiáng)度的改善最為顯著难礼。通常這種結(jié)合力可以理解為兩相之間的相互作用力吱七，接枝共聚和嵌段共聚就是典型的增加兩相結(jié)合力的方法，不同的是它們通過化學(xué)合成的方法形成了化學(xué)鍵，如接枝共聚物HIPS景醇、ABS臀稚，嵌段共聚物SBS、聚氨酯三痰。

對(duì)于增韌劑增韌塑料而言窜管，屬于物理共混的方法，但是其原理是一樣的稚机。理想的共混體系應(yīng)是兩組分既部分相容又各自成相幕帆，相間存在一界面層，在界面層中兩種聚合物的分子鏈相互擴(kuò)散失乾，有明顯的濃度梯度，通過增大共混組分間的相容性纬乍，使其具備良好的結(jié)合力碱茁，進(jìn)而增強(qiáng)擴(kuò)散使界面彌散，加大界面層的厚度仿贬。而這，即是塑料增韌亦是制備高分子合金的關(guān)鍵技術(shù)之所在——高分子相容技術(shù)茧泪！

 三蜓氨、
塑料增韌劑有哪些？如何劃分队伟？

（一）塑料常用的增韌劑如何劃分

1、橡膠彈性體增韌：EPR（二元乙丙）缰泡、EPDM（三元乙丙）刀荒、順丁橡膠（BR）棘钞、天然橡膠（NR）缠借、異丁烯橡膠（IBR）、丁腈橡膠（NBR）等宜猜；適用于所用塑料樹脂的增韌改性；

2姨拥、熱塑性彈性體增韌：SBS绅喉、SEBS、POE叫乌、TPO柴罐、TPV等；多用于聚烯烴或非極性樹脂增韌革屠，用于聚酯類、聚酰胺類等含有極性官能團(tuán)的聚合物增韌時(shí)需加入相容劑；

3似芝、核-殼共聚物及反應(yīng)型三元共聚物增韌：ACR（丙烯酸酯類）、MBS（丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）党瓮、PTW（乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）详炬、E-MA-GMA（乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）等寞奸；多用于工程塑料以及耐高溫高分子合金增韌呛谜；

4、高韌性塑料共混增韌：PP/PA蝇闭、PP/ABS呻率、PA/ABS呻引、HIPS/PPO礼仗、PPS/PA、PC/ABS逻悠、PC/PBT等；高分子合金技術(shù)是制備高韌性工程塑料的重要途徑童谒；

5、其它方式增韌：納米粒子增韌（如納米CaCO3）饥伊、沙林樹脂（杜邦金屬離聚物）增韌等；

（二）在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中琅豆，改性塑料的增韌大概分以下情況：

1愉豺、合成樹脂本身韌性不足茫因，需要提高韌性以滿足使用需求蚪拦，如GPPS冻押、均聚PP等驰贷；

2、大幅度提高塑料的韌性洛巢，實(shí)現(xiàn)超韌化、低溫環(huán)境長期使用的要求稿茉，如超韌尼龍箱熬；

3、對(duì)樹脂進(jìn)行了填充城须、阻燃等改性后引起了材料的性能下降，此時(shí)必須進(jìn)行有效的增韌糕伐。

通用塑料一般都是通過自由基加成聚合而得，分子主鏈及側(cè)鏈不含極性基團(tuán)良瞧，增韌時(shí)添加橡膠粒子及彈性體粒子即可獲得較好的增韌效果；而工程塑料一般是由縮合聚合而得褥蚯，分子鏈的側(cè)鏈或端基含有極性基團(tuán)，增韌時(shí)可通過加入官能團(tuán)化的橡膠或彈性體粒子較高的韌性况增。

      常用樹脂的增韌劑種類

      塑料增韌關(guān)鍵在于增容——你怎么看赞庶？

一般而言，塑料在受到外力作用時(shí)以界面脫黏澳骤、空洞化、基體剪切屈服的過程吸收为肮、耗散能量摊册，除了非極性塑料樹脂增韌時(shí)可以直接加入與其相容性好的彈性體粒子（相似相容原理）時(shí)颊艳，其它極性樹脂都需要有效的增容才能實(shí)現(xiàn)最終增韌的目的茅特。前面提到的幾類接枝共聚物作為增韌劑時(shí)，都會(huì)與基體產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用棋枕，例如：

(1)帶環(huán)氧官能團(tuán)型增韌機(jī)理：環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)后與聚合物端羥基白修、羧基或胺基發(fā)生加成反應(yīng)；

(2)核殼型增韌機(jī)理：外層官能團(tuán)與組分充分相容戒悠，橡膠起到增韌效果；

(3)離聚體型增韌機(jī)理：借助金屬離子與高分子鏈的羧酸根之間的絡(luò)合作用形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)绸狐，從而起到增韌的作用。

 實(shí)際上寒矿，如果把增韌劑看作一類聚合物突琳，就可以把這種增容原理延伸到所有的高分子共混物中。如下表符相，工業(yè)上制備有用的聚合物共混物時(shí)拆融，反應(yīng)性增容是我們必須要運(yùn)用的技術(shù)蠢琳，此時(shí)增韌劑就有了不一樣的意義，“增韌相容劑”镜豹，“界面乳化劑”的稱謂就顯得格外形象傲须！

具有工業(yè)價(jià)值的聚合物共混物實(shí)例及其增容方式

X——表示此類共混物的文獻(xiàn)報(bào)道較少；無——表示不需要有效增容即可獲得有用的聚合物共混物趟脂；反應(yīng)性2——表示共混物之間共混時(shí)可原位生成有用的接枝或嵌段共聚物提高組分間的相容性

綜上，塑料增韌無論對(duì)于結(jié)晶性塑料還是無定形塑料同等重要昔期，而從通用塑料、工程塑料到特種工程塑料其耐熱性逐漸提高硼一，成本價(jià)格也不斷攀升，這樣就對(duì)增韌劑的耐熱性般贼、耐老化性等提出了更高的要求，同時(shí)也是對(duì)塑料改性增韌技術(shù)一次大的考驗(yàn)具伍，而最重要的也是最關(guān)鍵的一條就是和基體及組分保持良好的相容性！