聚合物共混学习.pptx

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1、v几种情况讨论几种情况讨论1、两种聚合物完全互溶、两种聚合物完全互溶 由由于于两两组组分分间间的的相相互互作作用用，对对简简单单的的混混合合物物法法则则常常有有明明显显的的偏差，这时可采用修正式（偏差，这时可采用修正式（6-346-34）。）。（6-346-34）式式中中I I表表示示组组分分间间相相互互作作用用的的一一个个常常数数，称称为为作作用用因因子子，可可正正可可负负。例例如如对对醋醋酸酸乙乙烯烯和和氯氯乙乙烯烯的的无无规规共共聚聚物物的的玻玻璃璃化化温温度度可可近近似似表表示为示为式中式中W W为重量分数。为重量分数。第1页/共24页2 2、两相连续共混物、两相连续共混物 对对两两相

2、相都都连连续续的的共共混混物物，其其性性能能与与组组成成的的关关系系可可表表示示如如式式（6-356-35）。）。（6-356-35）式中式中n n常数，与体系具体性能有关，例如对常数，与体系具体性能有关，例如对IPNIPN，其弹性模量符，其弹性模量符合合n n=1/3=1/3的情况。的情况。3 3、相转变区性能、相转变区性能 一般，共混物中含量大的组分构成连续相，当组成改变时会一般，共混物中含量大的组分构成连续相，当组成改变时会发生相的反转，分散相变成连续相。在相转变区，如弹性模量等发生相的反转，分散相变成连续相。在相转变区，如弹性模量等性能较符合式（性能较符合式（6-366-36）。）。（

3、6-366-36）第2页/共24页 6.6.2 6.6.2 聚合物共混物力学松弛性能聚合物共混物力学松弛性能 与均聚物相比，聚合物共混物的玻璃化转变有与均聚物相比，聚合物共混物的玻璃化转变有两个主要特点两个主要特点：一般：一般有两个玻璃化温度；玻璃化转变区的温度范围有不同程度的加宽。有两个玻璃化温度；玻璃化转变区的温度范围有不同程度的加宽。两两个个玻玻璃璃化化转转变变的的强强度度和和共共混混物物的的形形态态结结构构及及两两相相含含量量有有关关。以以损损耗耗正正切切值值tgtg表表示示玻玻璃璃化化转转变变强强度度，有有以以下下规规律律：构构成成连连续续相相组组分分的的tgtg峰峰值值较较大大，构

4、构成成分分散散相相组组分分的的tgtg峰峰值值较较小小；在在其其它它条条件件相相同同时时，分分散散相相的的tgtg峰峰值值随随其其含含量量的的增增加加而而提提高高；分分散散相相tgtg峰峰值值与与形形态态结结构构有有关关，一一般般而而言言，起起决决定定作作用用的的是是分分散散相相的的体体积积分分数数。以以HIPSHIPS为为例例，机机械械共共混混法法HIPSHIPS橡橡胶胶相相颗颗粒粒中中不不包包含含聚聚苯苯乙乙烯烯，本本体体聚聚合合法法HIPSHIPS分分散散颗颗粒粒中中包包含含PSPS，故故在在相相同同组组成成比比时时，后后者者的的分分散散相相所所占占的的体体积积分分数数较较大大，所所以以

5、其其分分散散相相的的tgtg峰峰值值较较大大。但但是是，由由于于包包容容PSPS也也使使橡橡胶胶相相的的T Tg g稍稍有有提提高高，如如图图6-396-39所示。所示。图图6-39 HIPS6-39 HIPS动态力学损耗曲线动态力学损耗曲线1 1聚聚苯苯乙乙烯烯；2 2机机械械共共混混法法HIPSHIPS，聚聚丁丁二二烯烯重重量量含含量量10%10%；3 3本本体体聚聚合合法法HIPSHIPS，5 5聚聚丁丁二二烯烯（重重量量）；4 4本本体体聚聚合合法法HIPSHIPS，1010聚丁二烯（重量）聚丁二烯（重量）第3页/共24页 共共混混物物力力学学松松弛弛性性能能的的最最大大特特点点是是力

6、力学学松松弛弛谱谱的的加加宽宽。一一般般均均相相聚聚合合物物在在时时间间-温温度度叠叠合合曲曲线线上上，玻玻璃璃化化转转变变区区的的时时间间范范围围为为10109 9s s左左右右，而而聚聚合合物物共共混混物物的的这这一一时时间间范范围围可可达达10101616s s。这这可可用用图图6-406-40作作粗粗略略的的解解释释。共共混混物物内内特特别别是是在在界界面面层层，存存在在两两种种聚聚合合物物组组分分的的浓浓度度梯梯度度。共共混混物物恰恰似似由由一一系系列列组组成成和和性性能能递递变变的的共共聚聚物物所所组组成成的的体体系系，因因此此松松弛弛时间谱较宽。时间谱较宽。图6-40 模量-温度

7、（时间）关系示意图曲线16六种组成的无规共聚物；曲线B由上述六种无规共聚物所组成的共混物第4页/共24页6.6.3 6.6.3 聚合物共混物的模量和强度聚合物共混物的模量和强度 共共混混物物的的弹弹性性模模量量可可根根据据“混混合合法法则则”作近似估计。作近似估计。一一般般而而言言，当当模模量量较较大大的的组组分分构构成成连连续续相相，模模量量较较小小的的组组分分为为分分散散相相时时较较符符合合式式（6-326-32）。若若模模量量较较小小的的组组分分构构成成连连续续相相，模模量量较较大大的的构构成成分分散散相相时时，较较符符合合式式（6-336-33），如如图图6-416-41所所示示。图图

8、中中曲曲线线2 2为为共共混混物物模模量量实实测测值值的的示示意意曲曲线线。ABAB区区中中，模模量量较较小小的的组组分分为为连连续续相相，实实测测值值接接近近按按式式（6-336-33）所所得得的的理理论论值值曲曲线线1 1。在在CDCD区区，模模量量较较大大的的组组分分为为连连续续相相，故故实实测测值值较较接接近近按按式式（6-326-32）所所得得的的上上限值曲线限值曲线3 3。BCBC区为共混物的相转变区。区为共混物的相转变区。6.6.3.1 6.6.3.1 模量模量图6-41 共混物弹性模量与组成关系示意图1理论值；2实测值；3上限值第5页/共24页6.6.3.2 6.6.3.2 力

9、学强度力学强度 聚聚合合物物共共混混物物是是一一种种多多相相结结构构的的材材料料，各各相相之之间间相相互互影影响响，又又有有明明显显的的协协同同效效应应，其其力力学学强强度度并并不不等等于各级分力学强度的简单平均值。于各级分力学强度的简单平均值。第6页/共24页6.6.4 6.6.4 聚合物共混物熔体的流变特性聚合物共混物熔体的流变特性 聚聚合合物物共共混混物物熔熔体体的的粘粘度度一一般般都都与与混混合合法法则则有有很很大大的的偏偏离离，常有以下几种情况：常有以下几种情况：va a小小比比例例共共混混就就产产生生较较大的粘度下降大的粘度下降 vb b由由于于两两相相的的相相互互影影响响及及相相

10、的的转转变变，当当共共混混比比改改变变时时，共共混混物物熔熔体体粘粘度度可可能能出出现极大值或极小值现极大值或极小值 vc c共共混混物物熔熔体体粘粘度度与与组组成成的的关关系系受受剪剪切切应应力力大大小小的影响的影响 6.6.4.1 聚合物共混物熔体的粘度聚合物共混物熔体的粘度图6-42 Viton/EPDM6-42 Viton/EPDM共混物熔体粘度与组成的关系（温度160160，剪切速率14s14s-1-1）图6-43 共混物PS/PB熔体粘度与组成的关系 第7页/共24页图6-44 CPA/POM6-44 CPA/POM共混物熔体粘度与组成的关系（剪切应力，N/cmN/cm2 2）1

11、11.271.27；2 23.933.93；3 35.445.44；4 46.306.30；5 512.5912.59；6 619.2519.25；7 731.6231.62）共共混混物物熔熔体体流流动动时时的的弹弹性性效效应应随随组组成成比比而而改改变变，在在某某些些特特殊殊组组成成下下会会出出现现极极大大值值与与极极小小值值，并并且且弹弹性性的的极极大大值值常常与与粘粘度度的的极极小小值值相相对对应应，弹弹性性的的极极小小值值与与粘粘度度的的极极大大值值相相对对应应，共共混混物物PE/PSPE/PS就就是是这这种种情情况况。共共混混物物熔熔体体的的弹弹性性效效应应还还与与剪剪切切应应力力的

12、大小有关，如图的大小有关，如图6-456-45所示。所示。6.6.4.2 6.6.4.2 共混物熔体流动时的弹性效应共混物熔体流动时的弹性效应 单单相相连连续续的的共共混混物物熔熔体体，例例如如橡橡胶胶增增韧韧塑塑料料熔熔体体，在在流流动动过过程程中中会会产产生生明明显显的的径径向向迁迁移移作作用用，即即橡橡胶胶颗颗粒粒由由器器壁壁向向中中心心轴轴方方向向迁迁移移，结结果果产产生生了了橡橡胶胶颗颗粒粒从从器器壁壁向向中中心心轴轴的的浓浓度度梯梯度度。一一般般而而言言，颗颗粒粒越越大大、剪剪切切速速率率越越高高，这这种种迁迁移移现现象象就就越越明明显显，这这会会造造成成制制品品内内部部的的分分层

13、层作作用用，从从而而影响制品的强度。影响制品的强度。图6-45 恢复剪切形变SR与剪切应力的关系175/25，PE/PS；2PE；3PS；450/50，PE/PS；525/75，PE/PS第8页/共24页 6.6.5 6.6.5 其它性能其它性能 6.6.5.1 6.6.5.1 透气性和可渗性透气性和可渗性 v透气性透气性 一一般般而而言言，连连续续相相对对共共混混物物的的透透气气性性起起主主导导作作用用。当当渗渗透透系系数数较较大大的的组组分分为为连连续续相相时时，共共混混物物的的渗渗透透系系数数接接近近按按式式（6-6-3232）的的计计算算值值。若若渗渗透透系系数数较较小小的的组组分分为

14、为连连续续相相时时，共共混混物物的的渗渗透透系系数数接接近近式式（6-336-33）的的计计算算值值。当当两两组组分分完完全全混混溶溶时时，共共混物的渗透系数混物的渗透系数p pc c一般符合下式。一般符合下式。对对液液体体和和蒸蒸汽汽的的透透过过性性称称为为可可渗渗性性。被被共共混混物物所所吸吸附附的的蒸蒸气气或或液液体体常常常常发发生生明明显显的的溶溶胀胀作作用用，显显著著改改变变共共混混物物的的松松弛弛性性能能。因因此此共共混混物物对对蒸蒸气气或或液液体体的的渗渗透透系系数数常常依依赖赖于于浓浓度度。共共混混物物对对蒸蒸气气或或液液体体的的平平衡衡吸吸附附量量与与共共混混物物中中两两组组

15、分分分分子子间间的的作作用用力力有有关关。两两组组分分间间的的Huggins-FloryHuggins-Flory作作用用参参数数 越越大大，则则平平衡衡吸吸附附量量越越小小。因此也可以据此探测共混组分之间的混溶性。因此也可以据此探测共混组分之间的混溶性。v可渗性可渗性第9页/共24页 当当两两组组分分不不混混溶溶或或互互溶溶性性较较小小时时，共共混混物物的的密密度度可可按按式式（6-336-33）作作粗粗略略估估计计。但但当当两两组组分分混混溶溶性性较较好好时时，例例如如PPO/PSPPO/PS、PVC/NBRPVC/NBR等等，其其密密度度可可超超过过计计算算值值1 1 5 5。这这是是由

16、由于于两两组组分分间间有有较较大大的的分分子子间间作用力，使得分子间更加密切堆砌的缘故。作用力，使得分子间更加密切堆砌的缘故。6.6.5.2 6.6.5.2 密度密度 共混物的电性能主要决定于连续相的电性能。共混物的电性能主要决定于连续相的电性能。由由于于复复相相结结构构的的特特点点，大大多多数数共共混混物物是是不不透透明明的的或或半半透透明明的的。减减小小分分散散相相颗颗粒粒尺尺寸寸可可改改善善透透明明性性，但但最最好好的的办办法法是是选选择择折折光光率率相相近近的的组组分分。若若两两组组分分析析光光率率相相等等，则则不不论论形形态态结结构构如如何何，共共混混物物总总是是透透明明的。的。由于

17、两组分折光率的温度系数不同，共混物的透明性与温度有关，由于两组分折光率的温度系数不同，共混物的透明性与温度有关，常常在某一温度范围透明度达极大值，这对应于两组分折光率最接近常常在某一温度范围透明度达极大值，这对应于两组分折光率最接近的温度范围。的温度范围。6.6.5.3 6.6.5.3 电性能和光性能电性能和光性能第10页/共24页6.7 6.7 橡胶增韧塑料的增韧机理橡胶增韧塑料的增韧机理 以以橡橡胶胶为为分分散散相相的的增增韧韧塑塑料料是是聚聚合合物物共共混混物物的的主主要要品品种种，比比较较重重要要的的有有高高抗抗冲冲聚聚苯苯乙乙烯烯（HIPSHIPS）、ABSABS塑塑料料、MBSMB

18、S塑塑料料、以以ABSABS、MBSMBS、ACRACR等等增增韧韧的的PVCPVC、增韧聚碳酸酯、橡胶增韧的环氧树脂等。增韧聚碳酸酯、橡胶增韧的环氧树脂等。橡橡胶胶增增韧韧塑塑料料的的特特点点是是具具有有很很高高的的抗抗冲冲强强度度，常常比比基基体体树树脂脂的的抗抗冲冲强强度度高高5 51010倍倍乃乃至至数数十十倍倍。此此外外，橡橡胶胶增增韧韧塑塑料料的的抗抗冲冲强强度度与与制制备备方方法法关关系系很很大大，因因为为不不同同制制备备方方法法常常使使界界面面粘粘合合强强度度、形形态态结结构构变变化化很很大大。例例如如以以聚聚丁丁二二烯烯增增韧韧聚聚苯苯乙乙烯烯，不不同同的的制制备备方方法法，

19、抗抗冲冲强强度度差别很大，如图差别很大，如图6-466-46所示。所示。6.7.1 6.7.1 引言引言图6-46 不同方法制备的增韧聚苯乙烯的抗冲强度 第11页/共24页 银银纹纹-剪剪切切带带-空空穴穴理理论论认认为为，橡橡胶胶颗颗粒粒的的主主要要增增韧韧机机理理包包括括三三个方面：个方面：引引发发和和支支化化大大量量银银纹纹并并桥桥接接裂裂纹两岸纹两岸；引引发发基基体体剪剪切切形形变变，形形成成剪剪切切带带；在在橡橡胶胶颗颗粒粒内内及及表表面面产产生生空空穴穴，伴伴之之以以空空间间之之间间聚聚合合物物链链的的伸伸展展和剪切并导致基体的塑性变形和剪切并导致基体的塑性变形。在在冲冲击击能能作

20、作用用下下，这这三三种种机机制示于图制示于图6-476-47。6.7.2 6.7.2 增韧机理增韧机理图图6-47 6-47 橡胶增韧塑料增韧机理的示意图橡胶增韧塑料增韧机理的示意图 第12页/共24页6.7.2.1 6.7.2.1 银纹的引发和支化银纹的引发和支化 橡橡胶胶颗颗粒粒的的第第一一个个重重要要作作用用就就是是充充作作应应力力集集中中中中心心（假假定定橡橡胶胶相相与与基体有良好的粘合），基体有良好的粘合），诱发大量银纹诱发大量银纹，如图，如图6-486-48所示。所示。橡橡胶胶颗颗粒粒的的赤赤道道面面上上会会引引发发大大量量银银纹纹。橡橡胶胶颗颗粒粒浓浓度度较较大大时时，由由于于应

21、应力力场场的的相相互互干干扰扰和和重重叠叠，在在非非赤赤道道面面上上也也能能引引发发大大量量银银纹纹。引引发发大大量量银纹要消耗大量冲击能，因而可提高材料的冲击强度。银纹要消耗大量冲击能，因而可提高材料的冲击强度。图6-48 HIPS在冲击作用下橡胶颗粒诱发银纹的透射电镜照片 橡橡胶胶颗颗粒粒不不但但能能引引发发银银纹纹，而而且且更更主主要要的的是是还还能能支支化化银银纹纹。根根据据YoffYoff和和GriffithGriffith的的裂裂纹纹动动力力学学理理论论，裂裂纹纹或或银银纹纹在在介介质质中中扩扩展展的的极极限限速速度度约约为为介介质质中中声声速速之之半半，达达到到极极限限速速度度之

22、之后后，继继续续发发展展导导致致破破裂裂或或迅迅速速支支化化和和转转向向。根根据据塑塑料料和和橡橡胶胶的的弹弹性性模模量量可可知知，银银纹纹在在塑塑料料中中的的极极限限扩扩展展速速率率约约为为620m/s620m/s，在橡胶中约为，在橡胶中约为29m/s29m/s。第13页/共24页 两两相相结结构构的的橡橡胶胶增增韧韧塑塑料料，如如ABSABS，在在基基体体中中银银纹纹迅迅速速发发展展，在在达达到到极极限限速速度度前前碰碰上上橡橡胶胶颗颗粒粒，扩扩散散速速度度骤骤降降并并立立即即发发生生强强烈烈支支化化，产产生生更更多多的的新新的的小小银银纹纹，消消耗耗更更多多的的能能量量，因因而而使使抗抗

23、冲冲强强度度进进一一步步提提高高。每每个个新新生生成成的的小小银银纹纹又又在在塑塑料料基基体体扩扩展展。根根据据BragawBragaw的的计计算算，这这些些新新银银纹纹要要再再度度达达到到极极限限扩扩展展速速度度（约约620m/s620m/s）只只需需在在塑塑料料基基体体中中有有大大约约5 5m m的的加加速速距距离离。然然后后再再遇遇到到橡橡胶胶颗颗粒粒并并支支化化，如如图图6-496-49所所示示。这这一一估估算算为为确确定定橡橡胶胶颗颗粒粒之之间最佳距离和橡胶的最佳用量提供了重要依据。间最佳距离和橡胶的最佳用量提供了重要依据。图6-49 银纹在塑料中的运动当银纹由A点运动至C点，临近银

24、纹尖端A处的一物质元由A运动至B 由由于于银银纹纹接接近近橡橡胶胶颗颗粒粒时时速速度度大大致致为为620m/s620m/s，一一个个半半径径为为100nm100nm的的裂裂纹纹或或银银纹纹，相相当当于于10109 9HzHz作作用用频频率率所所产产生生的的影影响响。根根据据时时-温温等等效效原原理理，按按频频率率每每增增加加1010倍倍，T Tg g提提高高6-76-7估估算算，这这时时橡橡胶胶相相的的T Tg g提提高高6060左左右右。所所以以橡橡胶胶相相的的T Tg g要要比比室室温温低低40-6040-60才才能能有有显显著著的的增增韧韧效效应应。一一般般，橡橡胶胶的的T Tg g在在

25、-4040以以下下为为好好，在在选选择择橡橡胶胶时时，这这是是必必须须充充分考虑的一个问题。分考虑的一个问题。另外，橡胶大分子链跨越裂纹或银纹两岸而形成桥接，从而提高其强度，另外，橡胶大分子链跨越裂纹或银纹两岸而形成桥接，从而提高其强度，延缓其发展，也是提高抗冲强度的一个因素。延缓其发展，也是提高抗冲强度的一个因素。第14页/共24页 橡橡胶胶颗颗粒粒的的另另一一个个重重要要作作用用是是引引发发剪剪切切带带的的形形成成，如如图图6-476-47所所示示。剪剪切切带带可可使使基基体体剪剪切切屈屈服服，吸吸收收大大量量形形变变功功。剪剪切切带带的的厚厚度度一一般般为为1 1m m，宽宽约约5 55

26、050m m。剪剪切切带带又又由由大大量量不不规规则则的的线线簇簇构构成成，每每条条线线的的厚厚度度约约0.10.1m m，如图，如图6-506-50所示。所示。6.7.2.2 6.7.2.2 剪切带剪切带 剪切带一般位于最大分剪切应力的平面上，与所施加的张力或压力剪切带一般位于最大分剪切应力的平面上，与所施加的张力或压力成成4545左右的角。在剪切带内分子链有很大程度的取向，取向方向为剪左右的角。在剪切带内分子链有很大程度的取向，取向方向为剪切力和拉伸力合力的方向。切力和拉伸力合力的方向。图6-50 剪切带的结构第15页/共24页1 1、消耗能量、消耗能量2 2、终止银纹使其不致发展成破坏性

27、的裂纹、终止银纹使其不致发展成破坏性的裂纹3 3、使已存在的小裂纹转向或终止。、使已存在的小裂纹转向或终止。一、剪切带的作用一、剪切带的作用二、银纹和剪切带的相互作用二、银纹和剪切带的相互作用有三种可能方式，如图有三种可能方式，如图6-516-51所示。所示。图6-51 聚甲基丙烯酸甲酯及聚碳酸酯中银纹与剪切带的相互作用（1）剪切带在银纹尖端之间增长（2）银纹被剪切带终止（3）银纹为其自身产生的剪切带终止1 1、银银纹纹遇遇上上已已存存在在的的剪剪切切带带而而得得以愈合、终止以愈合、终止2 2、在在应应力力高高度度集集中中的的银银纹纹尖尖端端引引发发新新的的剪剪切切带带，所所产产生生的的剪剪切

28、切带带反反过来又终止银纹的发展过来又终止银纹的发展 3 3、剪切带使银纹的引发及增长速率下降并改变银纹动力学模式、剪切带使银纹的引发及增长速率下降并改变银纹动力学模式第16页/共24页 在在冲冲击击应应力力作作用用下下，橡橡胶胶颗颗粒粒发发生生空空穴穴化化作作用用（cavitationcavitation），这这种种空空穴穴化化作作用用将将裂裂纹纹或或银银纹纹尖尖端端区区基基体体中中的的三三轴轴应应力力转转变变成成平平面面剪剪切切应应力力，从从而而引引发发剪剪切切带带，剪剪切切屈屈服服吸吸收收大大量量能能量量，从从而而大大幅幅度度提提高高抗抗冲冲击击强度强度，如图，如图6-536-53所示。所

29、示。6.7.2.3 6.7.2.3 空穴作用空穴作用图6-53 CTBN6-53 CTBN橡胶增韧环氧树脂带缺口样品变形机理示意图（a a）未增韧的环氧树脂，在缺口前沿产生三轴张应力（b b）CTBNCTBN橡胶增韧的环氧树脂，橡胶颗粒尚未空穴化（c c）CTBNCTBN橡胶增韧的环氧树脂，在橡胶空穴化之后，三轴应力转变为平面应力状态，基体树脂产生屈服形变第17页/共24页 空空穴穴化化即即在在橡橡胶胶颗颗粒粒内内或或其其表表面面产产生生大大量量微微孔孔，微微孔孔的的直直径径为为纳纳米米级级。这这些些微微孔孔的的产产生生使使橡橡胶胶颗颗粒粒体体积积增增加加并并引引起起橡橡胶胶颗颗粒粒周周围围基

30、基体体的的剪剪切切屈屈服服，释释放放掉掉颗颗粒粒内内因因分分子子取取向向和和剪剪切切而而产产生生的的静静压压力力及及颗颗粒粒周周围围的的热热应应力力，使使基基体体中中的的三三轴轴应应力力转转变变为为平平面面应应力力而而使使其其剪剪切切屈屈服服。形形成成空空穴穴本本身身并并非非能能量量吸吸收收的的主主要要部部分分，主主要要部部分分是是因因空穴化而发生的塑性屈服。空穴化而发生的塑性屈服。第18页/共24页 在在裂裂纹纹或或银银纹纹尖尖端端应应力力发发白白区区产产生生的的空空穴穴并并非非随随机机的的，而而是是结结构构化化的的，即即存存在在一一定定的的阵阵列列，每每个个阵阵列列的的厚厚度度约约为为14

31、14个个空空穴穴化化橡橡胶胶颗颗粒粒，长度约为长度约为835835个颗粒，如图个颗粒，如图6-546-54和和6-556-55所示。所示。图6-54 以MBS增韧的聚碳酸酯中空穴化橡胶颗粒的阵列 MBS用OsO4染色图6-55 空穴化橡胶颗粒阵列模型 空空穴穴化化阵阵列列是是由由橡橡胶胶颗颗粒粒链链产产生生和和发发展展而而形形成成的的。在在这这种种颗颗粒粒链链中中，颗颗 粒粒 之之 间间 的的 间间 隔隔 大大 致致 为为0.050.05m m左左右右。空空穴穴化化改改变变局局部部应应力力状状态态，使使颗颗粒粒体体积积增增大大，在在基基体体中中形形成成小小的的塑塑性性区区，此此过过程程反反复复

32、进进行行，最最终终产产生生大大的的塑塑性性形形变变（屈屈服服形变），如图形变），如图6-566-56所示。所示。第19页/共24页图6-56 空穴化颗粒阵列随时间而发展的示意图 由由橡橡胶胶颗颗粒粒链链产产生生空空穴穴化化阵阵列列，这这意意味味着着在在共共混混过过程程中中混混合合过过分分的的均均匀匀，并并不不一一定定好好，而而应应保保持持橡橡胶胶颗颗粒粒的的一一定定聚聚集集结结构构。例例如如，以以ABSABS增增韧韧PVCPVC时时，混混炼炼的的均均匀匀程程度度与与温温度度有有关关，混混炼炼温温度度越越高高越越均均匀匀。采采用用140140、160160和和185185三三个个混混炼炼温温度度

33、，共共混混物物的的混混合合均均匀匀程程度度依依次次增增大大，而而带带缺缺口口CharpyCharpy抗抗冲冲强强度度却却依依次次下下降降，分分别别为为4242、2626和和8kJ/m8kJ/m2 2。表表明明橡橡胶胶颗颗粒粒分分散散的的某某种种不不均均匀匀会会提提高高材材料料的的抗冲强度。抗冲强度。第20页/共24页6.7.3 6.7.3 影响抗冲强度的因素影响抗冲强度的因素1 1、树脂基体的影响、树脂基体的影响 2 2、橡胶相的影响、橡胶相的影响 含量含量粒径粒径粒径分布粒径分布玻璃化温度玻璃化温度与基体的互溶性与基体的互溶性交联程度交联程度3 3、橡胶相与基体树脂之间粘合力的影响、橡胶相与

34、基体树脂之间粘合力的影响 图6-57 共混物PVC/ABS抗冲强度与基体组成的关系图6-58 AN含量对PVC/NBR抗冲强度的影响（PVC/NBR=100/15）第21页/共24页6.8 6.8 非弹性体增韧非弹性体增韧 增增韧韧的的对对象象 有有一一定定韧韧性性的的高高聚聚物物，如如PCPC、PAPA等等，对对于于脆脆性性基基体体需需先先用用弹弹性性体体增增韧韧，变变成成有有一一定定韧韧性性的的基基体体后后，然然后后再再用用非非弹弹性性体进一步增韧才能奏效。体进一步增韧才能奏效。增增韧韧的的机机理理 图图6-596-59是是脆脆性性聚聚合合物物粒粒子子对对韧韧性性基基体体增增韧韧机机理理的

35、的示示意意图图。当当韧韧性性基基体体受受到到外外界界拉拉伸伸应应力力时时，在在垂垂直直于于拉拉伸伸应应力力的的方方向向上上，对对脆脆性性聚聚合合物物粒粒子子将将产产生生压压应应力力，在在强强大大静静压压力力作作用用下下脆脆性性粒粒子子会会产产生生塑塑性性形形变变，消消耗耗大大量量能能量量，因因而而使使抗抗冲冲强强度度提提高。高。图6-59 6-59 脆性聚合物粒子对韧性基体增韧机理示意图第22页/共24页v 脆脆性性聚聚合合物物粒粒子子的的用用量量有有一一个个最最佳佳范范围围。在在此此范范围围内内，可可获获得得良良好好的的增韧效果，在此范围外，抗冲性能会急剧下降。增韧效果，在此范围外，抗冲性能

36、会急剧下降。v 以非弹性体对塑料增韧在于提高抗冲强度的同时并不降低材料的刚性。以非弹性体对塑料增韧在于提高抗冲强度的同时并不降低材料的刚性。v 脆脆性性聚聚合合物物一一般般具具有有良良好好的的加加工工流流动动性性。因因而而非非弹弹性性体体增增韧韧体体系系也也可可使加工流动性得到改善。使加工流动性得到改善。此此外外，无无机机粒粒子子，特特别别是是纳纳米米级级尺尺度度的的无无机机粒粒子子，能能使使塑塑料料基基体体的的韧性提高。韧性提高。关关于于无无机机刚刚性性粒粒子子的的增增韧韧机机理理，一一般般认认为为，随随着着粒粒子子的的细细化化，比比表表面面积积增增大大，与与塑塑料料基基体体的的界界面面也也增增加加。当当填填充充复复合合材材料料受受到到外外力力时时，细细小小的的刚刚性性粒粒子子可可引引发发大大量量银银纹纹，同同时时粒粒子子之之间间的的基基体体也也产产生生塑塑性性变变形形，吸收冲击能，达到增韧的效果。吸收冲击能，达到增韧的效果。与与刚刚性性有有机机粒粒子子的的增增韧韧类类似似，无无机机刚刚性性粒粒子子的的增增韧韧效效果果也也与与塑塑料料基基体的韧性密切相关。体的韧性密切相关。非弹性体对塑料增韧特点：非弹性体对塑料增韧特点：第23页/共24页感谢您的观看！第24页/共24页