1、现代高分子物理,题目:影响增韧塑料形变的因素,主要影响因素,一、橡胶含量 二、橡胶粒子和基材间的界面黏结 三、橡胶粒子尺寸 四、橡胶粒子的形态 五、橡胶的交联 六、基材的特征 七、橡胶的松弛行为,一、橡胶含量,橡胶含量是影响橡胶增韧塑料形变行为的最重要的因素。低模量的橡胶粒子使得负荷主要加在刚性的基材上,造成了应力集中并降低了屈服应力。屈服应力的降低包含了两种作用:(1)基材上所承受的平均应力随橡胶粒子的体积分数增加而增大。(2)即使在十分低的橡胶粒子体积分数的条件下,在粒子的周围也会产生应力集中。,二、橡胶粒子和基材的界面黏结,较好的粒子-基材的界面黏结在HIPS、ABS和许多增韧塑料中都是
2、很重要的基本条件。 通过多重银纹的形成,有助于银纹化和屈服,或者由于断键或者由于同基材脱黏所造成的橡胶微纤的大量破坏则会导致材料的立即破坏,良好的界面黏结不仅会改善界面强度,而且也会改变粒子的空间分布状态,接枝的表面层会降低聚集并可防止橡胶相区间的相互接触。,三、橡胶粒子尺寸,橡胶粒子尺寸对橡胶增韧塑料形变行为的影响主要表现在三个方面:影响橡胶空洞化的临界体积应变;引发银纹的临界拉伸应变;粒子脱黏的体积应变,无论哪一种方式,橡胶-基材间良好的界面黏结总是十分必要的选择粒子尺寸则要根据形成剪切屈服和临界银纹化应力来决定。,例如:,PC其具有较高的缠结密度,大分子横截面积,这些因素使其具有较高的阻
3、止银纹形成的能力,所以,应该选择小尺寸的橡胶粒子来增韧PC.,四、橡胶粒子的形态,在增韧塑料中,橡胶粒子的形态也是多样的,他们以三种方式影响力学性能:增大粒子的相体积分数,因此降低了受负荷基材的体积分数;它们限制和阻止在橡胶相内孔洞的生长;它们为橡胶微纤提供了锚住的结点。,五、橡胶的交联,交联使橡胶的剪切模量增大,使他们更难以空洞化。对于韧性的聚合物,不存在这样的问题。假如交联度不是很大,可能会有益的。(1)交联度过大,空洞化将推迟(2)空洞化的、均匀的橡胶粒子对玻璃质高聚物的屈服和破坏的影响极小,因此,交联对增韧高分子材料的行为有强烈的影响,它决定橡胶粒子和基材间的应力分布以及在橡胶微纤中的
4、破坏应变。橡胶的过度交联能够引起冲击强度的显著下降,Tg向高温度移动,,六、基材的特征,橡胶改性高聚物的韧性在很大程度上依赖于基材对银纹的阻抗能力,这种能力是由基材缠结密度和链强度所决定的。高分子量的基材具有较高的缠结密度,有利于冲击韧性的提高。,七、橡胶的松弛行为,(1)为了得到较好韧性效果,橡胶相必须具有较低的剪切模量Gr,要远在玻璃质基材的Gm之下,当Gr /Gm降低到0.1时,基材中的应力集中增大,剪切屈服应力降低,但是不存在空洞化的情况下进一步降低Gr对发生屈服的影响变小。(2) 材料的次级松弛,如和松弛等,往往会改善材料在T温度以上的冲击韧性,但是他们之间定量的相关性尚有待于进一步研究。,谢谢!,