塑料增韌劑之剛性粒子增韌機理

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剛性粒子分為有機剛性粒子和無機剛性粒子。有機剛性粒子增韌聚合物的增韌機理有兩種："冷拉"機理和"空洞化"機理。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度的概念，并用"冷拉"機理給予了解釋：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，要在極區(qū)避免界面脫粘。