彈性體增韌機(jī)理研究比較早,基本上取得了比較成熟的理論。銀紋剪切帶理論是脆性基體內(nèi)加入彈性體后,在外來(lái)沖擊力作用下,彈性體可以引發(fā)大量銀紋,而集體則產(chǎn)生剪切屈服,主要靠銀紋、剪切帶吸收沖擊能量。具體過(guò)程為:產(chǎn)生的銀紋進(jìn)一步發(fā)展并將終止于另一個(gè)彈性體或剪切帶,同時(shí)銀紋與銀紋、銀紋與剪切帶之間有相互作用。
預(yù)定彈性體類屬于核結(jié)構(gòu)聚合物,其核為軟裝彈性體,給
注塑加工制品帶來(lái)沖擊性能,殼為具有高玻璃化溫度的聚合物,主要功能使彈性體微粒之間相互隔離,形成可自由流動(dòng)的組分顆粒,促進(jìn)均勻分散。
剛性非彈性體增韌材料的增韌效果遠(yuǎn)不如彈性體增韌材料,但其優(yōu)勢(shì)在于可增韌與增強(qiáng)同時(shí)進(jìn)行。傳統(tǒng)的增韌材料一直以有機(jī)彈性體材料為主,近年來(lái),人們發(fā)現(xiàn)某些剛性材料在適當(dāng)?shù)臈l件下也具有不同程度的增韌效果;雖然其增韌幅度不如彈性體增韌幅度大,但它具有彈性體增韌不可比擬的優(yōu)點(diǎn),即剛性增韌材料可同時(shí)進(jìn)行增韌與增強(qiáng),在改善沖擊強(qiáng)度的同時(shí),又改善了拉伸強(qiáng)度等其他性能。
在塑料添加劑增韌體系中,納米材料的增韌效率高,即加入量不大,但增幅很大。一般加入量在10份以下,沖擊強(qiáng)度增幅最高可達(dá)5倍以上,而且其增韌與增強(qiáng)同步進(jìn)行。納米材料的比表面積十分大,粒子間因引力而極易于凝聚。為使其很好分散,必須加入分散處理劑。分散效果的好壞,直接影響其改性效果的發(fā)揮。
表面優(yōu)化處理的填料,這類填料是指用高效表面處理過(guò)的一類填料。表面處理劑主要為表面活性劑、高效偶聯(lián)劑及相容劑等等。對(duì)于同一填充體系,填料不處理或用一般表面處理劑處理,其沖擊強(qiáng)度會(huì)下降,而用上述高效表面處理處理,沖擊強(qiáng)度反而升高,只是增高幅度不如彈性體。這類優(yōu)化處理過(guò)的填料的增韌機(jī)理為:表面處理劑在基體與填料之間形成一個(gè)彈性過(guò)渡層,可有效的傳遞和松弛界面上的應(yīng)力,更好的吸收與分散外界沖擊能。
復(fù)合偶聯(lián)劑是說(shuō)兩種或兩種以上小分子偶聯(lián)劑協(xié)同使用。用復(fù)合偶聯(lián)劑處理的填充體系,可使單一偶聯(lián)劑引起沖擊強(qiáng)度下降的填充體系反而而有所提高。堿土金屬鹽是一類新型無(wú)機(jī)增韌材料,在很寬的填充量范圍內(nèi),對(duì)沖擊強(qiáng)度都有不同程度的提高。當(dāng)堿土金屬鹽的填充量在60%左右時(shí),沖擊強(qiáng)度達(dá)到峰值。堿土金屬鹽的增韌機(jī)理目前還不十分清楚。在堿土金屬鹽填充體系中,加入低分子聚醚型活性劑處理,增韌幅度還會(huì)提高。
稀土礦物的增韌機(jī)理一般認(rèn)為與其成核作用有關(guān),即稀土作為成核劑而改善增韌體系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)而達(dá)到增韌目的。同超細(xì)填料一樣,稀土礦物的沖擊改性效果也呈拋物線變化,即存在一個(gè)最大值和最佳填充量。與超細(xì)填料不同的是其最佳填充量值比較大,而且超過(guò)最佳填充量后,沖擊強(qiáng)度下降也較高平緩。稀土礦物增韌還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即在低填充時(shí),大都保持制品原有透明性。
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