增韌技術大解析之改性尼龍

     一、塑料韌性的性能表征

     ——剛性越大材料越不容易發生形變，韌性越大則越容易發生形變

     韌性與剛性相對，是反映物體形變難易程度的一個屬性，剛性越大材料越不容易發生形變，韌性越大則越容易發生形變。通常，剛性越大，材料的硬度、拉伸強度、拉伸模量（楊氏模量）、彎曲強度、彎曲模量均較大；反之，韌性越大，斷裂伸長率和沖擊強度就越大。沖擊強度表現為樣條或制件承受沖擊的強度，通常泛指樣條在產生破裂前所吸收的能量。沖擊強度隨樣條形態、試驗方法及試樣條件表現不同的值，因此不能歸為材料的基本性質。

     ——不同的沖擊試驗方法所得到的結果是不能進行比較的

     沖擊試驗的方法很多，依據試驗溫度分：有常溫沖擊、低溫沖擊和高溫沖擊三種；依據試樣受力狀態，可分為彎曲沖擊-簡支梁和懸臂梁沖擊、拉伸沖擊、扭轉沖擊和剪切沖擊；依據采用的能量和沖擊次數，可分為大能量的一次沖擊和小能量的多次沖擊試驗。不同材料或不同用途可選擇不同的沖擊試驗方法，并得到不同的結果，這些結果是不能進行比較的。

     二、塑料增韌機理及影響因素

     （一）銀紋-剪切帶理論

     在橡膠增韌塑料的共混體系中，橡膠顆粒的作用主要有兩個方面：

     一方面，作為應力集中的中心，誘發基體產生大量的銀紋和剪切帶；

     另一方面，控制銀紋的發展使銀紋及時終止而不致發展成破壞性的裂紋。

     銀紋末端的應力場可以誘發剪切帶而使銀紋終止。當銀紋擴展到剪切帶時也會阻止銀紋的發展。在材料受到應力作用時大量的銀紋和剪切帶的產生和發展要消耗大量的能量，從而使得材料的韌性提高。銀紋化宏觀表現為應力白發現象，而剪切帶則與細頸產生相關，其在不同塑料基體中表現不同。

     一、塑料韌性的性能表征

     ——剛性越大材料越不容易發生形變，韌性越大則越容易發生形變

     韌性與剛性相對，是反映物體形變難易程度的一個屬性，剛性越大材料越不容易發生形變，韌性越大則越容易發生形變。通常，剛性越大，材料的硬度、拉伸強度、拉伸模量（楊氏模量）、彎曲強度、彎曲模量均較大；反之，韌性越大，斷裂伸長率和沖擊強度就越大。沖擊強度表現為樣條或制件承受沖擊的強度，通常泛指樣條在產生破裂前所吸收的能量。沖擊強度隨樣條形態、試驗方法及試樣條件表現不同的值，因此不能歸為材料的基本性質。

     ——不同的沖擊試驗方法所得到的結果是不能進行比較的

     沖擊試驗的方法很多，依據試驗溫度分：有常溫沖擊、低溫沖擊和高溫沖擊三種；依據試樣受力狀態，可分為彎曲沖擊-簡支梁和懸臂梁沖擊、拉伸沖擊、扭轉沖擊和剪切沖擊；依據采用的能量和沖擊次數，可分為大能量的一次沖擊和小能量的多次沖擊試驗。不同材料或不同用途可選擇不同的沖擊試驗方法，并得到不同的結果，這些結果是不能進行比較的。

     二、塑料增韌機理及影響因素

     （一）銀紋-剪切帶理論

     在橡膠增韌塑料的共混體系中，橡膠顆粒的作用主要有兩個方面：

     一方面，作為應力集中的中心，誘發基體產生大量的銀紋和剪切帶；

     另一方面，控制銀紋的發展使銀紋及時終止而不致發展成破壞性的裂紋。

     銀紋末端的應力場可以誘發剪切帶而使銀紋終止。當銀紋擴展到剪切帶時也會阻止銀紋的發展。在材料受到應力作用時大量的銀紋和剪切帶的產生和發展要消耗大量的能量，從而使得材料的韌性提高。銀紋化宏觀表現為應力白發現象，而剪切帶則與細頸產生相關，其在不同塑料基體中表現不同。

     三、塑料增韌劑有哪些？如何劃分？

     （一）塑料常用的增韌劑如何劃分

     1、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；適用于所用塑料樹脂的增韌改性；

     2、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；

     3、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；

     4、高韌性塑料共混增韌：PP/PA改性尼龍、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；

     5、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；

     （二）在實際的工業生產中，改性塑料的增韌大概分以下情況：

     1、合成樹脂本身韌性不足，需要提高韌性以滿足使用需求，如GPPS、均聚PP等；

     2、大幅度提高塑料的韌性，實現超韌化、低溫環境長期使用的要求，如超韌尼龍；

     3、對樹脂進行了填充、阻燃等改性后引起了材料的性能下降，此時必須進行有效的增韌。

     通用塑料一般都是通過自由基加成聚合而得，分子主鏈及側鏈不含極性基團，增韌時添加橡膠粒子及彈性體粒子即可獲得較好的增韌效果；而工程塑料一般是由縮合聚合而得，分子鏈的側鏈或端基含有極性基團，增韌時可通過加入官能團化的橡膠或彈性體粒子較高的韌性。