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1、高分子增韧,增韧机理,韧性 韧性是表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，材料的韧性，可以用材料形变至断裂点时所吸收的应变能来表征。 一般可以用冲击强度来表示材料的韧性，冲击强度是度量材料在高速冲击下韧性大小和抗断裂能力的参数。,弹性体增韧机理 橡胶颗粒的主要是引发塑料基体产生大量的银纹和剪切带，并控制银纹的扩展。在橡胶粒子和塑料的界面具有很好的粘结作用的条件下，塑料基体产生大量的银纹和剪切带，直接吸收冲击能，并且剪切带还可以终止银纹，阻止其发展成为裂纹。 对于脆性基体而言，橡胶颗粒主要在塑料基体中诱发银纹，对于有一定韧性的基体，橡胶颗粒主要诱发剪切带。,刚性有机粒子增韧 1984年，K
2、uranchi和Ohta 提出了ROF冷拉概念，即共混物中处于分散相的刚性粒子，当受到的静压强大到一定数值时，会发生脆韧转变，从而发生像玻璃态聚合物那样的大形变冷拉现象。ROF的冷拉机理，认为主要是由于基体的韧性好于分散相，即基体的形变能力高于分散相，而模量是分散相高于基体。当材料受到拉伸时，会在分散相的赤道上产生较高的静压强。 在这种高静压强下，分散相粒子易屈服而产生冷拉，发生大的塑性形变，从而吸收大量的冲击能，使材料的韧性提高。,刚性无机粒子增韧 主要包含3个阶段： （1）应力集中，由于无机刚性粒子与聚合物基体具有不同的弹性，无机刚性粒子在聚合物基体中作为应力集中点；（2）脱粘，当材料发生
3、形变时，应力集中使粒子周围产生三维应力，并导致粒子和基体的界面脱粘。（3）剪切屈服，由于脱粘所造成的空洞使粒子周围基体的应力状态从平面应变转变为平面应力，并诱导基体剪切形变，从而耗散大量能量，提高复合材料韧性。,实际运用,弹性体增韧塑料实例弹性体增韧塑料体系，早已获得了广泛的工业运用，譬如，PVC、PS等通用性塑料，属于脆性集体，以弹性体对其增韧，至今仍是工业上对塑料盖性的主要方法。以PVC为例，可采用丁腈橡胶（NBR）、EPDM等弹性体对其增韧改性。为了改善PVC的抗冲击性能，人们很早就采用橡胶与PVC共混，由于NBR/PVC相容性好，所以成为增韧PVC中常用的橡胶品种。NBR与PVC的相容
4、性与NBR中的丙烯腈含量有关。当AN的含量为1026%时，共混体系可获得较高的冲击性能。然而，在弹性体增韧中，会随着弹性体用量的增大而是材料的刚性下降，其加工流动性往往受到橡胶加工流动性差的影响。,非弹性体增韧实例以非弹性体对基体进行增韧的最大优势，就在于脆性基体提高材料抗冲击性能的同时，并不会降低材料的刚性，而且一般具有良好的加工流动性。以PC、PA等仍性基体中添加PS、PMMA、AS等脆性塑料，制备非弹性体增韧共混材料。在PVC这样的脆性基体中，先用CPE、MBS等进行改性，再添加PS等脆性塑料，也可以进行非弹性体增韧。在PVC/CPE、PVC/MBS共混物添加PS，共混物的力学性能加强，
5、PS不仅可以提高冲击强度，而且可以使拉伸强度及模量提高或基本保持不变，对于PVC/CPE/PS共混体系，PS的用量也有一个最佳值，约为3%，超出此最佳用量，冲击强度急剧下降。,PC/AS=90/10，冲击强度达到峰值。 AS10%，冲击强度,研究进展,1、橡胶增韧树脂 （1）环氧树脂增韧 环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电气性能及粘接性能，在树脂基复合材料、热固性塑料、涂料、胶粘剂和电子封装等领域中得到广泛应用。但由于环氧树脂在固化过程中形成了高度交联的三维网状结构，分子链间缺少滑动，再加上CC键、CO键的键能较小，表面能较高，致使固化树脂内应力较大、性脆及延展性低，易产生裂纹。,（2）氰酸
6、酯树脂增韧氰酸酯树脂 ( Cyanate ester CE) 是20世纪70年代发展起来的一种高性能树脂基体，由于其优异的力学、耐热、介电、耐环境等性能，在航空航天、机械电子及国民经济的诸多领域显现出广泛的应用前景。但CE树脂存在着刚度太大、韧性较差等缺点。,2、有机刚性粒子增韧 PVC增韧 聚氯乙稀(PVC)是第二大通用合成塑料，具有良好的力学性能和简单的合成工艺。但由 于PVC树脂分子链中有大量的极性键CCl键，分子之间存在着较大的作用力，因此PVC树脂比较坚硬，对外显示一定的脆性，冲击韧性较差，并且具有缺口敏感性。,3、刚性无机粒子增韧PP 利用橡胶或弹性体虽可显著增加PP的韧性，但同时降低了共混物的模量、强度和热变形温度。刚性粒子增韧PP，能在提高材料抗冲性能的同时，不降低其拉伸强度和刚性，加工流动性和耐热性也会随刚性粒子的加人而相应地有所提高。,Thank you!,
