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塑料增韧的三大技术

时间:2019-03-31 19:26 来源:未知  手机版

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塑料增韧的三大技术 http://www.plas.hc360.com2018年06月08日09:41 来源:网络T|T

 慧聪塑料网讯:如今,改性塑料在国民生活中扮演的角色越来越重要,尤其在汽车、家电等领域发挥着不可替代的作用。而对于门类众多的改性塑料技术而言,塑料增韧技术一直被学术和工业界研究和关注,因为材料的韧性往往对产品的应用起着决定性的影响。本文将为大家解答有关塑料增韧的几个问题:

 1、塑料的韧性如何测试与评估?

 2、塑料增韧的原理何在?

 3、常用的增韧剂有哪些?

 4、塑料都有哪些增韧方法?

 5、如何理解增韧必先增容?

 一、塑料韧性的性能表征

 ——刚性越大材料越不容易发生形变,韧性越大则越容易发生形变

 韧性与刚性相对,是反映物体形变难易程度的一个属性,刚性越大材料越不容易发生形变,韧性越大则越容易发生形变。通常,刚性越大,材料的硬度、拉伸强度、拉伸模量(杨氏模量)、弯曲强度、弯曲模量均较大;反之,韧性越大,断裂伸长率和冲击强度就越大。冲击强度表现为样条或制件承受冲击的强度,通常泛指样条在产生破裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、试验方法及试样条件表现不同的值,因此不能归为材料的基本性质。

 ——不同的冲击试验方法所得到的结果是不能进行比较的

 冲击试验的方法很多,依据试验温度分:有常温冲击、低温冲击和高温冲击三种;依据试样受力状态,可分为弯曲冲击-简支梁和悬臂梁冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数,可分为大能量的一次冲击和小能量的多次冲击试验。不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法,并得到不同的结果,这些结果是不能进行比较的。

 二、塑料增韧机理及影响因素

 (一)银纹-剪切带理论

 在橡胶增韧塑料的共混体系中,橡胶颗粒的作用主要有两个方面:

 一方面,作为应力集中的中心,诱发基体产生大量的银纹和剪切带;

 另一方面,控制银纹的发展使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。

 银纹末端的应力场可以诱发剪切带而使银纹终止。当银纹扩展到剪切带时也会阻止银纹的发展。在材料受到应力作用时大量的银纹和剪切带的产生和发展要消耗大量的能量,从而使得材料的韧性提高。银纹化宏观表现为应力白发现象,而剪切带则与细颈产生相关,其在不同塑料基体中表现不同。

 例如,HIPS基体韧性较小,银纹化,应力发白,银纹化体积增加,横向尺寸基本不变,拉伸无细颈;增韧PVC,基体韧性大,屈服主要由剪切带造成,有细颈,无应力发白;HIPS/PPO,银纹、剪切带都占有相当比例,细颈和应力发白现象同时产生。

 (二)影响塑料增韧效果的因素主要有三点

 1、基体树脂的特性

 研究表明,提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑料的增韧效果,提高基体树脂的韧性可通过以下途径实现:

 增大基体树脂的分子量,使分子量分布变得窄小;通过控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和晶型等提高韧性。例如,PP中加入成核剂提高结晶速率,细化晶粒,从而提高断裂韧性。

 2、增韧剂的特性和用量

 A.增韧剂分散相粒径的影响——对于弹性体增韧塑料,基体树脂的特性不同,弹性体分散相粒径的最佳值也不相同。例如,HIPS中橡胶粒径最佳值为0.8-1.3μm,ABS最佳粒径为0.3μm左右,PVC改性的ABS其最佳粒径为0.1μm左右。

 B.增韧剂用量的影响——增韧剂的加入量存在一个最佳值,这与粒子间距参数有关;

 C.增韧剂玻璃化转变温度的影响——一般弹性体的玻璃化温度越低,增韧效果越好;

 D.增韧剂与基体树脂界面强度的影响——界面粘结强度对增韧效果的影响不同体系有所不同;

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