第8章-聚合物的屈服与断裂.ppt

* * * 玻璃纤维增强（玻璃纤维与唤氧树脂）：一层玻璃纤维，一层环氧，刷出来。 受力主体变为纤维，因此纤维要搭接好。纤维是一种高度取向结构，从而强度好。 问题：玻璃纤维是一个方向好还是多向好？ * 玻璃纤维增强（玻璃纤维与唤氧树脂）：一层玻璃纤维，一层环氧，刷出来。 受力主体变为纤维，因此纤维要搭接好。纤维是一种高度取向结构，从而强度好。 问题：玻璃纤维是一个方向好还是多向好？ * 橡胶增韧塑料实例1 e.g　HIPS、ABS PS的增韧 组分：PS和PB橡胶相 制备方法：机械共混——直接在挤出机共混 接枝共聚——顺丁、丁苯橡胶溶在St单体中进行本体或悬浮聚合 HIPS具备了优良的冲击性能，还具有PS的大多数优点，尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、光泽度好等 HIPS 组分：丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物（acrylonitrile-butadiene-styrene) ABS树脂 制备方法：AS共聚物中加入B进行接枝共聚； 丁腈橡胶与AS树脂共混 组成：A：20~40%；B：10~30%；S：30~60% 结构——两相的三元共聚物：一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。 ABS树脂 ABS 树脂兼有三种组分的优点， “坚韧、质硬、刚性”： A：耐化学腐蚀；B：极好的韧性；S：刚性和良好的加工性能 ABS产品设计灵活性大、具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 用途：汽车（仪表板，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（搅拌器，割草机等），电话机壳体，打字机键盘。 工程塑料 * 橡胶增韧塑料实例 PP的增韧： PP的增韧橡胶及弹性体：EPR、BR、SBR、SBS等。 增韧效果取决于： PP的性质 橡胶的性质 PP与橡胶之间的相互作用 PP分子量及分布、结晶度等 橡胶分子量及分布、Tg等 PP的增韧：P248 阅读 ？ 普通块状或颗粒状橡胶与纳米粉末橡胶的差异？ ？ 弹性体含量对增韧的影响？ ？ 弹性体粒径对增韧的影响？ 　塑料基体中添加部分橡胶后，橡胶作为应力集中体能诱发塑料基体产生银纹或剪切带，使基体屈服，吸收大量能量，达到增韧效果。 　材料体系不同，发生屈服的形式不同，韧性的表现不同。有时在同一体系中两种屈服形式会同时发生，有时形成竞争。 橡胶增韧塑料虽然可以使塑料基体的抗冲击韧性大幅提高，但同时也伴随产生一些问题，主要问题有增韧同时使材料强度下降，刚性变弱，热变形温度跌落及加工流动性变劣等。这些问题因源于弹性增韧剂的本征性质而难以避免，使塑料的增韧、增强改性成为一对不可兼得的矛盾。 随着研究的深化，从材料的两种不同脆-韧转变方式（升高温度和升高环境压力）启示我们，增韧改性高分子材料并非一定以牺牲强度为代价，设计恰当的方法有可能同时实现既增韧、又增强。 塑料的非弹性体增韧改性就是基于此发展起来的。 （2）刚性粒子增韧 刚性粒子增韧理论是在橡胶增韧理论基础上的一个重要飞跃。 基体强度、刚度、耐热性及加工性能大幅度降低 橡胶 增韧 韧性大幅度提高； 强度保持，刚度、耐热性得到提高 刚性粒子 增韧 韧性得到提高； * 1984年，Kurauchi和Ohta在研究PC/ABS和PC/PS共混物的力学性能时，首次提出了有机刚性粒子（ROF）增韧塑料的新概念，以及增韧机理——冷拉机理。 1）刚性有机粒子增韧 有机刚性粒子（ROF）: PMMA、PS、MMA/S、SAN等，其中改性效果最好的是MMA/S，其次是PMMA； 有机刚性粒子同时具有增韧和增强作用； 一般情况下，随着填充量增加，冲击强度和拉伸强度都逐渐增大，当加入量达到3~5%，冲击强度与拉伸强度将出现最大值，再增加用量，均会下降。 * 增韧机理——冷拉机理 冷拉机理：拉伸过程中，由于基体与分散相之间的模量和泊松比的差别而在分散相的赤道面上产生一种较高的静压强。在这种静压力作用下，分散相粒子在垂直于赤道面发生屈服冷拉，产生大的塑性形变，从而吸收大量的冲击能量，材料的韧性得以提高。 根据增韧机理，开始时随着有机粒子填充量的增加，体系内“冷拉伸”增多，冲击强度增大。当加入量达到一定程度（3~5%）后，再增加填充量，则因刚性粒子相互接近，彼此间的距离逐渐减小，不但不利于“冷拉”作用的发挥，相反还会产生副作用，因此就影响冲击强度与拉伸强度下降。 * PC/PMMA 、 PC/PPS、PBT/AS、尼龙/PS 、PVC/PS中只有PC/PMMA显示增韧效果。 有机刚性粒子增韧塑料必须满足: ①基体模量E1、泊松比ν1和粒子的模量E2、泊松比ν2