常见增韧弹性体 的结构与应用-.pptx

常见增韧弹性体的结构与应用黎明职业大学高分子材料加工技术专业《高分子材料配方技术》

内容来源本小节内容参考图书：王国全《聚合物共混改性原理与应用》董晨空，段予忠《塑料新型加工助剂应用技术》

Contents目录01橡胶粒子的结构与增韧应用02弹性体的结构与增韧应用03两相间的界面结合04常见增韧弹性体SBS05常见增韧弹性体EPDM06常见增韧弹性体NBR

橡胶/弹性体增韧”从广义角度上说，橡胶也是弹性体的一种”分散在塑料基体中的橡胶或其它弹性体粒子能够发挥应力集中体的作用，引发银纹和剪切带，这是由于橡胶的剪切模量大大低于塑料的剪切模量，在受到外力时，橡胶粒子上可产生应力集中在选用橡胶或弹性体时，选择剪切模量较低的品种有利于引发银纹和剪切带

01橡胶粒子的结构与增韧应用

01橡胶粒子的结构与增韧应用”可以用于增韧的橡胶颗粒有三元乙丙橡胶、丁二烯橡胶等橡胶颗粒在橡胶增韧塑料体系中，橡胶颗粒的粒径及粒径分布对增韧效果是至关重要的对于不同的增韧体系，橡胶颗粒的粒径都有相应的最佳尺度

01橡胶粒子的结构与增韧应用”确定橡胶粒径的合适尺度，要考虑多方面的因素”首先，要保证增韧体系中橡胶颗粒数量足够多，以诱发大量的小银纹或剪切带。而在橡胶增韧塑料体系中，橡胶的总用量是有限度的，超过限度就会明显降低材料的刚性。这就要求橡胶颗粒的粒径不能太大，以保证体系中有足够数量的橡胶颗粒

01橡胶粒子的结构与增韧应用”其次，从诱发银纹或剪切带考虑。较小粒径的橡胶颗粒对诱发剪切带有利，而较大粒径的橡胶颗粒对于诱发银纹有利”最后，从终止银纹的角度考虑。对于脆性基体，由于橡胶颗粒还要起到终止银纹的作用，要求其粒径与银纹的尺度相当。太小的橡胶粒子会被银纹“淹没”，起不到终止银纹的作用。而对于有一定韧性的基体，可以靠剪切带的生成来终止银纹，而不需要依赖橡胶颗粒来终止银纹，橡胶颗粒的粒径就可以小一些

01橡胶粒子的结构与增韧应用”对于脆性基体，橡胶颗粒要引发银纹，又要终止银纹，其粒径要大一些。例如，热塑性弹性体SBS增韧PS体系，PS是脆性基体，SBS颗粒的粒径以1μm左右为宜。”对于准韧性基体，橡胶颗粒主要引发剪切带，又不需要其终止银纹，橡胶颗粒的粒径就要小一些。例如，三元乙丙橡胶（EPDM）增韧尼龙（PA）体系，PA是韧性基体，EPDM的粒径可为0.1~1.0μm。实例

02弹性体的结构与增韧应用

02弹性体的结构与增韧应用”弹性体的选用：首先，分散在塑料基体中的弹性体粒子也能够发挥应力集中体的作用，引发银纹和剪切带，在选择增韧用的弹性体粒子时，也要选择剪切模量较低的品种，有利于引发银纹和剪切带

02弹性体的结构与增韧应用”弹性体的选用：其次，弹性体的玻璃化转变温度Tg较低时，可以在低温下保持柔软性和增韧效果。选用的弹性体相的Tg应远低于共混增韧材料的使用温度研究结果表明，弹性体的Tg为-40℃时，共混增韧材料在0℃以下的低温冲击强度随温度降低而很快降低而采用Tg为-80℃的弹性体，共混增韧材料在0℃~-60℃的低温冲击强度随温度降低而下降，但变化较小

02弹性体的结构与增韧应用”弹性体的选用：第三，弹性体的熔体黏度也是一个重要指标，弹性体的熔体黏度一般都高于塑料，特别是通用塑料。但是，如果弹性体的熔体黏度过高，就不利于在塑料基体中的分散具有良好增韧效果且熔体黏度较低的弹性体，更适合于在塑料增韧中使用

02弹性体的结构与增韧应用”弹性体粒子的内部结构：在橡胶或其它弹性体增韧塑料体系中，弹性体颗粒的内部结构，可以是均质的粒子，也可以是“包藏结构”的粒子例如，高抗冲聚苯乙烯（HIPS）中橡胶粒子的内部，包藏有更微小的PS粒子，属于包藏结构。这样的结构，使HIPS的橡胶分散相具有较大的体积分数，可以发挥较好的增韧作用，同时，由于包藏了PS粒子，使共混体系中橡胶组分的实际含量并不高，对材料刚性的影响也相应比较小在PVC增韧中采用的MBS弹性体，也属于“包藏结构”粒子

03两相间的界面结合

03两相间的界面结合”两相间的界面结合，对于增韧效果有重要影响两相间的界面结合力弱，则弹性体颗粒与塑料基体会很容易发生界面“脱黏”，弹性体颗粒的应变软化和应变硬化就难以发生，引发银纹和剪切带的作用也会减弱因而，塑料增韧体系要求两相间有较好的界面结合。

03两相间的界面结合”此外，两相间的界面结合与聚合物之间的相容性相关，会对共混过程中形成的弹性体颗粒的粒径产生影响，从而间接地影响增韧效果

04常见增韧弹性体SBS

04常见增韧弹性体SBS”SBS的结构与合成SBS是苯乙烯（S）-丁二烯（B）-苯乙烯（S）的三元嵌段共聚物，苯乙烯在大分子的两端，呈现刚性，为硬段；而丁二烯在中间为软段，呈现高弹性SBS采用逐步加成和偶合法生产，也称为热塑性丁苯橡胶。SB