刚性有机填料（ROF）增韧及其研究进展.pdfVIP

维普资讯 VoI．13 高分子材料科学与工程 No．3 1997年 5月 POLYMERICMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING May l007 刚性有机填料(ROF)增韧及其应用研究进展 ／ L， 夏成林 (华南理工大学高分子系，广州，51064J) 3 摘 要 简要回顾了传蛇的橡胶增韧韧性聚合特材料的机理后，着重介绍了近年章国外出现的刚性有 机填料(R0F)增韧塑料的基末概盘、增韧冷牡伸机理、分析方法瞳及两种增韧机理的差异及内在联 一 个重要途径。迄今为止，塑料增韧大多是以橡胶类弹性体材料作为增韧剂，并以适当方式分 散于塑料基体中 达到增韧改性的目的。但是此种增韧存在一些难以克服的问题。在巾击强 度、断裂伸长率和断裂功增大的同时，常常使材料的一些性能如刚度、强度、使用温度和加工性 能皆有较大幅度的降低 。 近年来，国外出现了 非弹性体增韧的新概念，提出了刚性有机填料(RigidOrganicFiller， 简记ROF)微粒的“冷拉概念”(Colddrawingconcept)来解释ROF与增韧性基体所组成的共混 物韧性提高的原因 本文着重介绍ROF增韧的基本概念、分析方法，同时回顾了橡胶弹性体增 韧脆性聚合物的机理，比较了两种方法的差异和内在联系，以及ROF增韧在聚合物台金中的 应用。 ， 1 橡胶增韧塑料理论的简要回顾 ． 1956年，Mertz等人”发表了第一个聚合物共混物的增韧理论。该理论认为，当材料应变 时，在其内部产生了很多报徽细的裂缝，这时在橡胶粒子中必然有一部分横跨在裂缝上．阻止 了裂缝的迅速发展．而橡胶在其形变过程中消耗了能量，从而提高了材料的韧性。此理论主要 弱点是它注意了橡胶而忽视了母体 ]。 BueknaU等人 【发展了Mertz的微裂缝理论，提出了多重银纹理论，这一理论认为，橡胶分 散相粒子不仅能引发银纹也能控制银纹。由于橡胶与基体的模量不同，在张应力作用下，橡胶 粒子引起周围基体应力集中，从而引发基体银纹，有效地耗散能量，提高材料韧性。但目前人们 对橡胶粒子是否能控制银纹生长，以及是否只有小尺寸银纹才对材料的韧性有贡献，仍存在争 收稿 日期fl9g5一O5一Ol}修改稿收到日期 {1g95—06一l6 维普资讯 高分子材料科学与工程 议 。 Newraan和StrellaE 根据脆性材料加入橡胶以后会产生塑性流动的现象认为，橡胶因为 热膨胀系数和泊桑比均大于塑料，在成型过程中冷却阶段的热收缩均产生对周围基体的张应 力，趋向于增加塑料相的自由体积，降低其玻璃化温度，使其易于产生塑性流动而韧性提高。然 而这一理论也不能很好地解释橡胶增韧塑料的应力泛白、密度改变等实验现象。 BucknallE的研究表明，在塑料和橡胶的复合物中剪切屈服和银纹化是同时存在的，并且 剪切带还可以终止银纹，阻止其扩展成为裂纹 目前人们普遍能接受这一增韧理论。 综上所述，橡胶增韧脆性塑料的机理不在于橡胶微粒本身吸收能量，而主要是橡胶微粒