一文看懂塑料的韌性

發(fā)布時間：2021-03-10 00:38:01

剛度”是指物體發(fā)生單位形變時所需要的力的大小；“柔度”則指物體在單位力下所發(fā)生的形變大小。
“剛度”越大，越不容易發(fā)生變形；“柔度”越大，越容易發(fā)生變形。
韌性好的材料比較柔軟，拉伸斷裂伸長率、抗沖擊強度較大，而硬度、拉伸強度和拉伸彈性模量較小。
從以上敘述可以看出，剛度和韌性呈對立態(tài)，但對經(jīng)過改性的塑料制品而言，兩者會相互依存。
例如用玻纖增強塑料后，它的剛性變大的同時，可能出現(xiàn)拉伸強度和沖擊強度都增加。
如何提高塑料韌性通過對塑料制品的測試發(fā)現(xiàn)，提高基體樹脂的韌性有利于提高增韌塑料的增韌效果。
增韌的途徑很多，比如增大基體樹脂的分子量，使分子量分布變得窄小，或者控制是否結(jié)晶以及結(jié)晶度、晶體尺寸和晶型等方法提來高韌性。
如何區(qū)分塑料常用的增韌劑? 橡膠彈性體增韌 EPR（二元乙丙）、EPDM（三元乙丙）、順丁橡膠（BR）、天然橡膠（NR）、異丁烯橡膠（IBR）、丁腈橡膠（NBR）等；適用于所有塑料樹脂的增韌改性；熱塑性彈性體增韌 SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等；多用于聚烯烴或非極性樹脂增韌，用于聚酯類、聚酰胺類等含有極性官能團的聚合物增韌時需加入相容劑；核-殼共聚物及反應型三元共聚物增韌 ACR（丙烯酸酯類）、MBS（丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PTW（乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）、E-MA-GMA（乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）等；多用于工程塑料以及耐高溫高分子合金增韌；高韌性塑料共混增韌 PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等；高分子合金技術是制備高韌性工程塑料的重要途徑；其它方式增韌納米粒子增韌（如納米CaCO3）、沙林樹脂（杜邦金屬離聚物）增韌等。
樹脂常用增韌劑聚烯烴 POE、EPDM、EVA、SBS、SEBS、EPR、NR PVC TPU、CPE、ACR、NBR、MBS、NBR ABS CPE、ACR、高膠粉 PC MBS、含硅丙烯酸酯橡膠 PBT/PET POE-GMA、E-MA-GMA、EPDM-GMA、核-殼型共聚物、離聚體 PA NBR、EPDM、SBS、SEBS與POE及其對應接枝共聚物、核-殼型共聚物、UHMWPE、TPAE PPO HIPS、SEBS-MA、POE-MA PPS SEBS-MA、E-MA-GMA、HDPE-MA、TLCP、PTFE、離聚體從原理上講，增韌的本質(zhì)可以說是增容。
如果把增韌劑看作一類聚合物，就可以把這種增容原理延伸到所有的高分子共混物中。
工業(yè)上制備有用的聚合物共混物時，反應性增容是我們必須要運用的技術，增韌劑也因此有了不一樣的意義，也正是如此，才有了“增韌相容劑”，“界面乳化劑”的形象稱謂！如何提高抗沖擊性能作為工程塑料，我們希望它同時具有良好的韌性和剛性。
在改善材料的韌性時，還應設法提高剛性。
一般情況下加入無機填料即可增加剛性。
但有效的方法是將彈性體的增韌和填料的增強結(jié)合起來。
抗沖擊性能差是工業(yè)上某些重要塑料的性能缺陷。
如PVC、PS、PP等，尤其在低溫時因抗沖擊性能太低而使其應用受到限制。
然而在熱塑性塑料中，通過添加“沖擊改性劑”就能大大提高它們的抗沖擊性能。
沖擊改性劑的品種：常用的有ACR-丙烯酸酯類樹脂、MBS-甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、CPE-氯化聚乙烯、ABS、EVA、EPT-三元乙丙膠等。
從塑料制品的改性效果來看，ACR是綜合性能好的一類； MBS是透明制品重要的沖擊改性劑，在沖擊改性劑市場中占有重要地位。
沖擊改性劑雖然可以提高沖擊強度，但對其他機械強度有不利的影響。
如MBS加入PVC中使拉伸強度和彎曲強度下降。
ACR的加入，也會使HPVC-高分子量PVC的拉伸強度、硬度和維卡耐熱性有所下降。
CPE的加入，也使共混物的拉伸強度、彎曲強度、維卡軟化點下降。
所以使用沖擊改性劑時，必須兼顧其他性能，予以綜合考慮。
以確定合適的用量。