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    高分子材料的增韌改性與增強改性

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    高分子材料的增韌改性與增強改性

    發布日期:2015-10-22 16:29 來源:http://www.mon43.com 點擊:

    增韌改性

    韌性是表示材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力,改性材料廠材料的韌性,可以用材料形變至斷裂點時所吸收的應變能來表征。一般可以用沖擊強度來表示材料的韌性,沖擊強度是度量材料在高速沖擊下韌性大小和抗斷裂能力的參數。


    1、彈性體增韌機理

    增韌改性添加彈性體傳統方法是是添加橡膠顆粒,現在發展到添加各種新型彈性體。彈性體顆粒的作用主要是引發塑料基體產生大量的銀紋和剪切帶,并控制銀紋的擴展。在彈性粒子和塑料的界面具有很好的粘結作用的條件下,塑料基體產生大量的銀紋和剪切帶,直接吸收沖擊能,并且剪切帶還可以終止銀紋,阻止其發展成為裂紋。對于脆性基體而言,彈性顆粒主要在塑料基體中誘發銀紋,對于有一定韌性的基體,橡膠(彈性)顆粒主要誘發剪切帶。對此,有三種理論提出來:微裂紋理論、多重銀紋理論和剪切屈服理論。在實際的彈性體增韌塑料試樣拉伸過程中,由于剪切變形導致高分子的取向接近于拉伸方向,從而更利于銀紋產生,所以可以認為,正是由于剪切帶與銀紋的這些相互作用,促使材料具有更好的增韌效果。


    常用彈性體增韌材料有:高抗沖擊樹脂,如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油樹脂(MPR)等;高抗沖擊橡膠,如乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈膠(NBR)、丁苯膠、天然膠、順丁膠、氯丁膠、聚異丁烯及丁二烯膠等。


    增強改性

    在聚合基體中加入第二種物質,則形成“復合材料”,通過復合來顯著提高材料力學強度的作用稱為“增強”作用。能夠提高聚合物基體力學強度的物質稱為增強劑或活性填料。經常被熟知的塑料增強是添加補強填料和纖維,除此之外還有液晶增強和納米材料增強等改性材料廠。


    1、填料增強改性

    粉狀填料粒子的活性表面較強烈的吸附聚合物的分子鏈,形成鏈間的物理交聯。吸附了分子鏈的這種粒子能起到均勻分布負荷的作用,降低了材料發生斷裂的可能性,從而起到了增強的作用。粒子和分子鏈在界面上的親和性越好,則結合力越大,增強作用就越明顯。常用的粉狀填料有木粉、炭黑、輕質二氧化硅、碳酸鎂、氧化鋅等,它們與某些橡膠或塑料復合,可以顯著改善其性能。


    2、纖維增強

    纖維增強作用在塑料和橡膠中略有差異,纖維填料在橡膠制品中,主要作為骨架,以幫助承擔負荷。通常采用纖維的網狀織物。纖維填充塑料增強的原因是依靠其復合作用,即利用纖維的高強度以承受應力,利用基體樹脂的塑性流動及其與纖維的粘結性以傳遞應力。纖維填充材料包括各種天然纖維(如棉、麻、絲、毛及其織物)、玻璃纖維、特種纖維填料(如碳纖維、石墨纖維、硼纖維、超細金屬纖維和單晶纖維(晶須))。

    3、液晶增強作用

    液晶增強作用主要是因為:與熱塑性塑料共混制備高性能復合材料的液晶聚合物一般為熱致型主鏈液晶,在共混物中可形成微纖而起到增強作用。

    從以上的增強和增韌方法介紹而言,很多方法在增韌的同時也有增強的作用改性材料廠,例如填料的添加、液晶改性等。聚合物改性的目的是得到綜合性能更優的材料,但在改性的實際應用時根據性能需要選擇合適的方法



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