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塑料的韧性、刚性、抗冲击性三个概念怎么理清

发布时间:2016/9/20 8:39:45

刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。“刚度”越大,越不容易发生变形;“柔度”越大,越容易发生变形。韧性好的材料比较柔软,拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大,而硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量较小。

 

从以上叙述可以看出,刚度和韧性呈对立态,但对经过改性的塑料制品而言,两者会相互依存。例如用玻纤增强塑料后,它的刚性变大的同时,可能出现拉伸强度和冲击强度都增加。

 

如何提高塑料韧性

通过对塑料制品的测试发现,提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑料的增韧效果。增韧的途径很多,比如增大基体树脂的分子量,使分子量分布变得窄小,或者控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和晶型等方法提来高韧性。

如何区分塑料常用的增韧剂?

 

橡胶弹性体增韧

 

EPR(二元乙丙)、EPDM(三元乙丙)、顺丁橡胶(BR)、天然橡胶(NR)、异丁烯橡胶(IBR)、丁腈橡胶(NBR)等;适用于所有塑料树脂的增韧改性;

 

热塑性弹性体增韧

 

SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等;多用于聚烯烃或非极性树脂增韧,用于聚酯类、聚酰胺类等含有极性官能团的聚合物增韧时需加入相容剂;

 

核-壳共聚物及反应型三元共聚物增韧

 

ACR(丙烯酸酯类)、MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PTW(乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)、E-MA-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)等;多用于工程塑料以及耐高温高分子合金增韧;

 

高韧性塑料共混增韧

 

PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等;高分子合金技术是制备高韧性工程塑料的重要途径;

 

其它方式增韧

 

纳米粒子增韧(如纳米CaCO3)、沙林树脂(杜邦金属离聚物)增韧等。

从原理上讲,增韧的本质可以说是增容。如果把增韧剂看作一类聚合物,就可以把这种增容原理延伸到所有的高分子共混物中。工业上制备有用的聚合物共混 物时,反应性增容是我们必须要运用的技术,增韧剂也因此有了不一样的意义,也正是如此,才有了“增韧相容剂”,“界面乳化剂”的形象称谓!

 

 

如何提高抗冲击性能

作为工程塑料,我们希望它同时具有良好的韧性和刚性。在改善材料的韧性时,还应设法提高刚性。

 

一般情况下加入无机填料即可增加刚性。但最有效的方法是将弹性体的增韧和填料的增强结合起来。

 

抗冲击性能差是工业上某些重要塑料的性能缺陷。如PVC、PS、PP等,尤其在低温时因抗冲击性能太低而使其应用受到限制。然而在热塑性塑料中,通过添加“冲击改性剂”就能大大提高它们的抗冲击性能。

 

冲击改性剂的品种:

 

常用的有ACR-丙烯酸酯类树脂、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-三元乙丙胶等。

 

从塑料制品的改性效果来看,ACR是综合性能最好的一类;

 

MBS是透明制品重要的冲击改性剂,在全球冲击改性剂市场中占有重要地位。

 

冲击改性剂虽然可以提高冲击强度,但对其他机械强度有不利的影响。

 

如MBS加入PVC中使拉伸强度和弯曲强度下降。ACR的加入,也会使HPVC-高分子量PVC的拉伸强度、硬度和维卡耐热性有所下降。CPE的加 入,也使共混物的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点下降。所以使用冲击改性剂时,必须兼顾其他性能,予以综合考虑。以确定合适的用量。

 

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