塑料增韌劑之剛性粒子增韌機(jī)理

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剛性粒子分為有機(jī)剛性粒子和無機(jī)剛性粒子。有機(jī)剛性粒子增韌聚合物的增韌機(jī)理有兩種："冷拉"機(jī)理和"空洞化"機(jī)理。Kurauchi等在研究PC/ABS、PC/AS共混物的力學(xué)性能時首先提出了脆性塑料粒子可以提高韌性塑料基體拉伸沖擊強(qiáng)度的概念，并用"冷拉"機(jī)理給予了解釋：拉伸前，ABS、AS都是以球形微粒狀分散在PC基體中，粒徑大約為2μm 和1μm拉伸后。PC/ABS、PC/AS共混物中都沒產(chǎn)生銀紋，但分散相的球形微粒都發(fā)生了伸長變形，變形幅度大于100%，基體PC也發(fā)生了同樣大小的形變。剛性粒子形變過程中發(fā)生大變形的原因在于：在拉伸時，基體樹脂發(fā)生形變，分散相粒子的極區(qū)受到拉應(yīng)力， 赤道區(qū)受到壓應(yīng)力，脆性粒子屈服并與基體產(chǎn)生同樣大小的形變，吸收相當(dāng)多的能量，使共混物的韌性提高。界面是兩相間應(yīng)力傳遞的基礎(chǔ)，所以界面粘接好壞直接影響剛性粒子的冷拉。如PA6/ AS共混物，不具有增韌效果，其原因在于其界面的粘接力小于屈服應(yīng)力。拉伸時，在分散相AS粒子的兩極首先發(fā)生脫粘，破壞了原有的三維應(yīng)力場，無法達(dá)到使AS屈服冷拉的要求。在PA6/AS共混物中添加增容劑SMA(苯乙烯-馬來酸酐共聚物），提高了界面粘接強(qiáng)度，消除了分散相粒子兩極脫粘的現(xiàn)象，使共混物的韌性顯著提高。以上分析表明：冷拉增韌機(jī)理只能在拉伸時出現(xiàn)，因為要在分散相粒子極區(qū)形成壓應(yīng)力，共混物界面粘接必須很強(qiáng)，要在極區(qū)避免界面脫粘。