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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-05-08 09:33
塑料增韌的主要方法是以接枝改性彈性體為分散相,塑料為基體共混增韌,能大幅提高塑料的沖擊強(qiáng)度。彈性體作為分散相,主要從以下八個(gè)方面影響彈性體/塑料共混物的韌性。
01 彈性體粒子間距的影響
對于增韌塑料而言,彈性體粒子間距ID存在一個(gè)臨界值IDc,只有當(dāng)分散相的彈性體粒子之間的間距ID小于這個(gè)臨界值IDc時(shí),才會發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變,明顯提高韌性。
這是因?yàn)閺椥泽w粒子間距較大時(shí),粒子周圍的應(yīng)力場到其他粒子很小的影響,基體中的應(yīng)力場只是這些孤立的粒子應(yīng)力場的總和,故而共混物仍為脆性。但當(dāng)粒子充分接近至臨界時(shí),應(yīng)力場不再是簡單的加和,粒子周圍應(yīng)力場會有明顯的相互作用,分散相基體層減薄,銀紋尖端的塑性區(qū)相互貫通,從平面應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎽?yīng)變狀態(tài),銀紋的擴(kuò)展得到抑制,基體層產(chǎn)生剪切屈服,共混物表現(xiàn)為韌性。
02 彈性體含量的影響
塑料基體中彈性體含量增加,銀紋的引發(fā)、支化及終止速率增加,沖擊強(qiáng)度隨之提高。但是,只有當(dāng)彈性體含量達(dá)到一定份數(shù)時(shí)才會有明顯的增韌效果,這是因?yàn)閺椥泽w只有達(dá)到一定份數(shù)后分散相粒子間距才能達(dá)到臨界值IDc。
03 彈性體粒徑的影響
大量實(shí)驗(yàn)證明,對于某一種塑料而言,過大或者過小的彈性體粒子都不能有效引發(fā)銀紋和及時(shí)終止銀紋。同樣添加量,在PBT基體中,POE的粒子偏大,不能有效的引發(fā)和終止銀紋,故增韌效果不明顯。而SOG-02(POE-g-GMA)在PBT中的粒徑比較適中,故而能夠有效的提高沖擊強(qiáng)度。另外,對于脆性較大的樹脂,由于脆韌轉(zhuǎn)變對應(yīng)的臨界粒子間距IDc很低,故而在添加量一定的前提下,彈性體粒徑越小,才能有效增韌。
04 彈性體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響
一般而言,分散相彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低,分子鏈柔性越好,對塑料的增韌效果尤其是低溫增韌效果越有利。
05 彈性體與基體樹脂相容性的影響
彈性體相和樹脂相相容性太好或者太差都不好。相容性太差,兩相粘合力不足,相容性太好,彈性體尺寸太小,甚至形成均相體系,也不會產(chǎn)生很好的增韌效果。
06 膠粒內(nèi)樹脂包容物含量的影響
彈性體粒子內(nèi)樹脂包容物使彈性體相的有效體積增加,因而可在彈性體重量份數(shù)較低的情況下達(dá)到較好地增韌效果。但包容物過多,是彈性體模量增加過大以致接近樹脂相模量時(shí),就會失去引發(fā)和終止銀紋的能力,起不到增韌的作用。故而樹脂包容物的含量也存在最佳值。
07 彈性體交聯(lián)度的影響
彈性體交聯(lián)度存在適宜的范圍,交聯(lián)度過大,彈性體模量過高,失去彈性體的特性,難以發(fā)揮增韌的作用。交聯(lián)度過小,加工時(shí)在剪切作用下彈性體粒子容易變形破碎,這也不利于提高彈性體相的增韌效能。
08 彈性體模量的影響
作為分散相,彈性體的模量增加,不利于增韌,如下圖所示,對于同一種基體樹脂而言,分散相彈性體模量越低,越容易實(shí)現(xiàn)脆韌轉(zhuǎn)變。

不同彈性模量彈性體接枝物對增韌PBT分散相粒子間距ID的影響
總體說來,作為分散相,彈性體的體積分?jǐn)?shù)要達(dá)到一定值,其粒子間距低于臨界值后,才能使塑料發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變,達(dá)到很好的增韌效果。在選擇塑料彈性體類增韌劑時(shí),應(yīng)該選擇玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更低、模量更低、適度交聯(lián)、與基體有適度相容性的增韌劑,才能生產(chǎn)出具有特別高韌性的塑料。

來源:Internet