聚合物改性5-6章概要.ppt

聚合物改性 第五-六章 第五章 聚合物合金的增韧机理 5.1 橡胶增韧塑料的增韧机理（弹性体增韧） 在脆性塑料中加入5—20%的橡胶，可使塑料的冲击强度提高几倍乃至几十倍。 1. 多重银纹化增韧理论 由于橡胶粒子的存在，应力场不再是均匀的，橡胶粒子起着应力集中的作用。 在张应力作用下，粒子周围产生大量银纹，银纹的产生和发展消耗了大量能量。同时银纹还会在遇到另一橡胶粒子时被终止，而不致过早发展成裂纹是材料破坏。 在张应力作用下 产生大量银纹 消耗 能量 遇到另一粒子银纹终止。 宏观观察：有应力发白现象。（银纹区密度和折射率低于聚合物本体） 如：HIPS、ABS等体系中 2.银纹-剪切带增韧机理 总之：对于橡胶增韧塑料体系，橡胶颗粒的主要功能是引发塑料基体产生银纹和剪切带并控制银纹的扩展。 橡胶粒子的形变只吸收部分能量，而大量能量是被产生银纹和剪切带的塑料基体吸收。 3.影响橡胶增韧塑料增韧效果的因素 组分间相容性 部分相容效果好 橡胶颗粒的尺寸 有一定范围，太大、太小都不好。 HIPS 0.8μm ABS 0.4μm 增韧PVC 0.2μm 颗粒间距 有临界值Tc 应TTc 含量 有一最佳值（太小不行，太大 模量、强度下降很多） 橡胶相的Tg 一般选Tg-40℃ 受冲击时易发生形变 而引发银纹或剪切带 颗粒形态 有包容物的蜂窝状形态好。 5.2 刚性有机粒子对工程塑料的增韧原理 （非弹性体增韧） 1.有机刚性粒子增韧的冷拉机理 研究发现在PC/SAN、PC/PMMA体系，冲击韧性、弹性模量均有提高，一般弹性体增韧无法解释。 Kuraucki等 提出非弹性体增韧理论 在拉伸时，当作用在刚性分散相粒子赤道面上的静压力大于刚性粒子的形变所需的临界静压力（σc）时，粒子将发生塑性形变而使材料增韧。 有机刚性粒子对塑料增韧作用是通过自身的屈服形变（冷拉）过程吸收能量的。 PVC/CPE共混 后，再与PS共混，增韧效果好。 不过并不是韧性基体和刚性聚合物粒子组成的共混体系都显示增韧作用。仅根据压缩应力 σx σc来判断还不够准确。 2.影响刚性粒子增韧效果的因素 基体韧性相对好 刚性粒子刚性不能太大 含量不宜过大 两相界面需具有足够大是粘结强度 3.两种不同分散相粒子对塑料增韧作用的比较 增韧剂种类不同 弹性体（模量低、形变大、流动差） 刚性塑料（模量高、形变小、流动好） 增韧对象不同 弹性体（韧性、脆性基体均可） 刚性塑料（相对韧性基体） 含量不同（弹性体含量略高 10-20%，刚性塑料4-6%) 效果不同 (前者韧性 ，模量、强度、热形变温度 后者韧性提高不大，模量、强度 ） 增韧机理不同 作业： 1.试述弹性体增韧及刚性有机粒子增韧在机理上的不同之处？并举例说明 2.对于PVC等脆性基体，如何进行弹性体增韧？ 第六章 聚合物共混物的性能 6.1 概述 聚合物共混物的性能，如:力学性能、流变性能、光学及电学性能等与共混物各个组分的含量及形态密切相关。 1.简单关系式 若不考虑共混物形态的影响，可建立简单关系式，若共混物性能为P，单一组分性能为P1、P2 组分的体积分数为Φ1 、Φ2 如为并联组合： P＝Φ1P1＋ Φ2 P2 （6-1 ） 如为串联组合： （6-2 ） 但实际上共混物形态对其性能影响较大，以上的 两个简单式不能很好地反映它们之间的关系。 2.对于均相共混体系 P＝Φ1P1＋ Φ2 P2 ＋ I Φ1 Φ2 （6-3 ） I- 两组分之间的相互作用参数 ，可为正值、负值或零。 3.对于“海-岛结构”两相体系 （较复杂） 如分散相为硬组分、连续相为软组分（如塑料增强橡胶体系） 有 （6-4） 式6-4中 P-共混物的性能 P1-连续相的性能 Φ2-分散相体积