聚合物共混物的性能.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.1,共混物性能的影响因素,共混物的性能，受到多方面因素的影响，包括各组分的性能与配比、共混物的形态、两相体系的界面结合，以及外界作用条件等,各组分的性能与配比,主体聚合物作为连续相,对主体聚合物起改性作用的组分的最佳用量,改性同时带来的不良效果,协效作用,共混物形态的影响,分散相的粒径及分布,分散相粒子的空间排布,两相界面结合,制样方法和条件,对同一配方体系，制样方法不同，试样性能不同。,同台设备、同样条件、同一批次，最有可比性。,同一设备，不同批次，应设置参比样,制样后，需放置一定时间后测试性能。,测试方法与条件,如力学性能,:,拉伸、冲击、弯曲、压缩等,拉伸实验，拉伸速度,冲击实验，类型（）、摆锤质量大小、有无缺口、缺口类型,加工方向，横向、纵向,测试温度：常温、高温、低温、高低温。升降温速度。,参照标准,6.2,共混物性能的预测,在具体地介绍聚合物共混物的性能之前，先根据影响共混物性能的因素，介绍共混物性能与单组分性能的一些关系式，也就是共混物性能的预测。,简单关系式：并联与串联,公式,并联,P=,1,P,1,+,2,P,2,串联,均相共混体系,I,两组分之间的相互作用参数，根据两组分之间相互作用的具体情况，可取正值或负值。,“,海,-,岛结构,”,两相体系,连续相硬度较低的体系,分散相硬度较高、连续相硬度较低（如填充体系、塑料增强橡胶）,AB,均为参数,A=K,E,-1 K,E,为爱因斯坦系数,力学性能的,K,E,分散相粒子的类型,取向情况,界面结合情况,应力类型,K,E,球形,无滑动,2.5,球形,有滑动,1.0,立方体,无规,3.1,短纤维,单轴取向,拉伸应力，垂直于纤维取向,1.5,短纤维,单轴取向,拉伸应力，平行于纤维取向,2L/D,B,是取决于各组分性能及,K,E,的参数,对比浓度，是最大堆砌密度,max,的函数,。,max,的反映的是分散相粒子的某一种特定的存在状况的空间特征。,最大堆砌密度,分散相粒子形状,堆砌形式,max,（近似值）,球形,六方紧密堆砌,0.74,球形,简单立方堆砌,0.52,棒形,L/D=4,三维无规堆砌,0.62,棒形,L/D=8,三维无规堆砌,0.48,棒形,L/D=16,三维无规堆砌,0.30,分散相硬度较低的体系,“,海,-,海结构,”,两相体系,n,与体系有关的参数（,-1n1,）,预测公式的局限性,上述预测公式适用于分散相的形态较为规整的情况，譬如填料粒子较为规整的填充体系。对于聚合物,-,聚合物两相体系，若分散相形态不很规整（不是规整的球形、立方形、棒形、纤维形等），就难以应用上述公式进行预测。,为了在实施共混之前，对共混物体系进行预选，并预期共混物可能的达到的性能，应配合进行文献查阅工作。前人进行的相近体系的研究结果可以为共混物体系的预选提供重要的参照。,6.3,共混物试样制备与测试,共混物试样制备,力学样条：挤出、注射、压片,流变：,Brabender,毛细管、熔融指数仪,样品的式样、尺寸，参照标准制备,实验结果的可比性和可再现性,实验结果的可比性和可再现性,设备因素：可比性,同一台设备、同一次完成，尽量避免设备及仪器误差；同一台设备，保证实验条件一致,可再现性：在一定条件下可重复和再现,实验方案对结果的影响,变量从少到多,前后做空白样,重复实验,6.4,共混物熔体的流变性能,流变性能关系到材料能否进行加工，也就是说关系到能否把材料加工成制品。,熔融共混是最重要的共混方法，研究熔体的流变性能十分重要，对于共混过程的设计和工艺条件的选择和优化具有重要意义。,熔体的流变曲线、熔体粘度、熔体的粘弹性等等,共混物熔体粘度与剪切速率的关系,聚合物共混物熔体是假塑性非牛顿流体，共混物熔体的剪切应力与剪切速率之间的关系符合如下关系式：,式中,剪切应力；,剪切速率；,n,非牛顿指数；,K,稠度系数。,相应地，共混物熔体粘度,可表示为：,当剪切速率趋于零时，弹性形变也趋近于零，熔体黏度为零切黏度,稱,0,。,流变性能的测试仪器,毛细管流变仪,转矩流变仪,熔融指数仪,共混物熔体的,-,关系曲线三种基本类型,a,所示为共混物熔体粘度介于单一组分粘度之间,PP/HDPE,PC/PMMA,b,所示为共混物熔体粘度比两种单一组分粘度都高，,PS/PE=25/75,c,所示为共混物熔体粘度比两种单一组分粘度都低,PS/LDPE PS/PMMA,熔体粘度与温度的关系,共混物的熔体粘度随温度的升高而降低。在一定的温度范围内，对于许多共混物，其熔体粘度与温度的关系可以用类似于,Arrehnius,方程的公式来表示：,E,ln,=ln A+,RT,式中,共混物的熔体粘度；,A,常数；,E,共混物的粘流活化能，,R,气体常数；,T,热力学温度（绝对温度）,通过共混，可是体系的粘流活化能升高或降低，从而控制共混物的加工温度。,应用实例,PC/PE=95/5,（质量比），,ln,a,与,1/T,关系在一定温度范围内呈直线。根据实测数据计算出,E,=,51.0 KJ/mol,。纯,PC,的粘流活化能为,64.9KJ/mol,。由此可见，,PE,的加入可以改变,PC,的熔体粘度对于温度的依赖关系，从而改善,PC,的加工流动性。通过加入某种流动性较好的聚合物来改善流动性较差的聚合物的加工流动性，这一作法在共混改性中是常用的办法。,PC/PBT,共混物（质量比为,95/5,）的粘流活化能为,76.46 KJ/mol,，高于纯,PC,的粘流活化能（,64.9KJ/mol,）对于这样的共混体系，需在较高的温度下加工成型。,熔体粘度与组成的关系,组分含量与熔体粘度的关系呈现三种基本类型：,共混物熔体粘度介于两单一组分之间；,PP/HDPE,PC/PMMA,共混物熔体粘度高于两单一组分；,PS/PE(25/75),共混物熔体粘度低于两单一组分；,PS/LDPE,PS/PMMA,(a),比单一组分都低；少量第二组分,；极小值。,PP/PS,(b),粘度随组分含量变化，充分体现连续相对体系粘度的贡献。,PMMA/PS,高出单一组分，极大值。,PE/PS=75/25,（,2,）第三组分对流变性能的影响,在共混体系中，有些组分是作为流变性能调节剂添加到共混体系中，因而起到调控流变性能的作用。例如，润滑剂的作用就属于此类。但是也有很多情况，两相体系中添加的第三组分，不是作为流变性能调节剂添加的，但对流变性能也会产生影响。,以相容剂为例加以说明。相容剂在聚合物共混物中的应用日益普遍，因而，其对流变性能的影响也受到关注。,有相容剂,（,3,）,剪切速率与共混物组成的综合影响,4.,共混物熔体的粘弹性,聚合物熔体受到外力的作用，大分子会发生构象的变形，这一变形是可逆的弹性形变，使聚合物熔体具有粘弹性。共混物熔体与聚合物熔体一样，具有粘弹性。研究粘弹性的方法,采用第一法向应力差（,11-,22,）,动态理学试验储能模量,G,挤出膨胀比,B,或可恢复剪切形变,S,R,出口压力降,例,橡胶增韧塑料体系,HIPS,、,ABS,熔体的弹性效应（出口膨胀比）小于均聚物。某些特殊体系，弹性效应会出现极大值或极小值。,PS/PE,挤出胀大比与组成的关系,PS/PS=80/20,，弹性效应出现极大值。,共混物的动态流变性能,采用动态流变仪，在按一定频率变化的剪切力场作用下测定的流变性能。,可测得复模量、损耗因子等参数。,研究材料的黏弹性,本体流动与单元流动,本体流动是从宏观角度对流变行为的分析，考查的是宏观整体的流变行为,单元流动是从微观角度对流变行为进行分析，考查的是微观的流动单元的流变行为。,聚合物熔体流动的本质,单元流动。,链段、初级粒子都可成为流动单元,单元流动与本体流动的关系,单元流动对本体流动的影响,共混体系中，少组分以微粒形式而不是以分子水平形式构成熔融流动体系时，宏观流变行为体现出许多特殊性。,流动单元与本体的同步性,不同步，影响整体均匀性。流动单元比宏观本体慢，流动单元发生聚集，挤出机口模处，分散相易于积聚。也会影响分散相在共混材料内部和表面的分布。,共混物的力学性能,6.5,共混物的力学性能,提高聚合物的力学强度，是共混改性的最重要的目的之一。其中，提高塑料的抗冲击性能，即塑料的抗冲改性，又称为增韧改性，在塑料共混改性材料中占有举足轻重的地位。,研究的重点,应力,应变曲线与断裂方式,应变软化与应变硬化,应变软化使指应力,-,应变曲线上，随应变增加，应力下降（屈服）；应变硬化使之随后的应力上升。应变硬化主要是由于高分子链段在外力作用下的取向而产生的。,韧性材料的特征，受到外力作用，先发生应变软化，产生相应的屈服和形变，耗散能量。然后，发生应变硬化，在一定范围内防止产生破坏性的断裂。,高分子材料的韧性与冲击韧性,材料的韧性，可以用材料形变至断裂点时所吸收的应变能来表征。关于应力,-,应变过程的探讨，是材料韧性的一种表征方式。,准静态载荷,冲击韧性，特制材料在高速冲击条件下表现出的韧性。,以上两种研究方式可以相互补充。,冲击强度与增韧,冲击强度是度量材料在高速冲击下韧性大小和抗断裂能力的参数。,塑料一般冲击强度较低，需要增韧。,弹性体增韧,非弹性体增韧,塑料的形变区域形变机理,塑料的大形变与变形区,塑料材料的大尺度形变是是使外界作用的能量耗散的重要途径，形变通常集中发生在一定的区域内，称之为变形区。由于冲击力作用于材料是一个过程，所以变形区又称为过程区。,韧性塑料变形区厚；脆性塑料变形区薄。,a.,剪切形变,材料发生拉伸作用时，会发生剪切形变。这是因为拉伸力可分解为剪切力分量，它的最大值出现在与正应力成,45,的斜面上。在塑料发生剪切形变的地方，可观察到剪切带的形成。,厚度,1,m,，宽度：,5,50,m,。大量不规则线簇，每一条的厚度构成,0.1,m,形成原因：,由于应变软化作用引起,结构缺陷造成的局部应力集中,特征：,产生细颈,密度基本不变,作用：剪切带的形成，可耗散外力作用,于,样品上的能量，使材料有韧性。,塑料：未改性,内部结构不均一或缺陷,诱发,改 性,分散相颗粒诱发，达到增韧,目,的。,(b),银纹化,银纹是由聚合物细丝和贯穿其中的空洞所构成。,聚合物细丝：,100,400,；空洞：,100,200,方向：垂直于外加应力方向,厚度：,10,3,10,4,特征：,应力发白,密度降低（空洞）,作用机理：银纹化的产生，,使,大分子产生了很大的塑性形变及,粘,弹形变，形成细丝，使作用与样品的能量被消耗掉。,三个阶段：引发、增长、终止,塑料：未改性,结构缺陷或不均匀而造成的应力集中,改性,分散相粒子是引发银纹的中心，两相界面是引发银纹的主要场所,银纹必须被及时终止，才有增韧作用,终止因素：,与剪切带的相互作用,银纹尖端应力集中因子的下降,银纹支化,2,塑料基体的分类,1985,年，吴守恒对热塑性基体进行了分类，并阐述了基体破坏时的能量吸收方式：,分类：脆性基体：,PS,、,PMMA,准韧性基体：,PA,、,PC,特点：,脆性基体,：裂缝引发能和增长能都很低，有缺口、无缺口冲击强度都低,准韧性基体：裂缝引发能高，无缺口冲击强度高；裂缝增长能低，有缺口冲击强度低,塑料基体的韧性与其链结构有一定关系,链结构的两个参数,链缠结密度,e,与缠结点间的相对分子质量成正比,链的特征比,C,与聚合物的均方无扰末端距成正比，表征无扰状态下大分子的柔顺性。,聚合物的基本断裂行为是银纹与剪切屈服的竞争,e,较小,C,较大，塑料基体偏于脆性，易于产生银纹,e,较大,C,较小，塑料基体有一定韧性，易于剪切屈服。,能量吸收方式,脆性基体：通过形成银纹，吸收能量,韧性基体：通过剪切屈服，消耗能量,吴守恒这一科学分类对材料增韧有重要意义，正是在这个分类的基础上，才发展了非弹性体增韧体系。,3.,弹性体增韧塑料的机理,开始于,50,年代,目前有较大进展,仍处于不断的发展之中,a.,传统的弹性体增韧机理,能量的直接吸收理论,次级转变温度理论,屈服膨胀理论,裂纹核心理论,为银纹剪切带理论奠定基础,能量的直接吸收理论,Mrez 1956,年提出，又称为微裂纹理论,第一个橡胶增韧理论。,机理：样品受到冲击时会产生裂纹，橡胶粒子跨越裂纹两岸，裂纹要发展，就必须拉伸橡胶颗粒，因而吸收了大量的能量，提高了材料的冲击强度。,缺点：,将韧性的提高主要归结于橡胶粒子吸收能量的作用，这无疑是一个原因，但不是主要原因。按,Newman,和,Strella,的计算，这种机理所吸收的能量不超过冲击能的,1/10,。,这种理论不能解释气泡以及小玻璃珠之类的分散颗粒有时也有明显增韧效应的现象。,次级转变温度理论,由,Nielsen,提出，聚合物的韧性往往与次级转变温度有关。,PC,、,POM-40,有低温转变峰，因而冲击强度较高。,在橡胶增韧塑料的体系中，橡胶的,Tg,即相当于一个很强的次级转变峰，提高了韧性。,缺点：,没有普适性,如,PPO,并无明显的低温次级转变峰，冲击强度较高；,聚甲基丙烯酸环己酯，有明显的低温峰，冲击强度却甚低。,屈服膨胀理论,Newman,和,Strella 1965,年首先提出。,机理：增韧塑料之所以有很大的屈服变形值是由于膨胀活化。橡胶颗粒在其周围的基体树脂中产生了静张力，引起体积膨胀，增加了自由体积，从而使基体的,Tg,下降。这样就是基体能发生很大的塑性形变，从而提高了材料的韧性。,缺点：,橡胶颗粒产生静张力场的概念是正确的，这是因为橡胶颗粒的应力集中作用以及其与基体的热膨胀系数的差别所引起的。,但是，这种静张力的作用是不大可能足以使材料产生如此大的屈服形变。所以这不能作为增韧的主要原因。,硬性颗粒如,TiO,2,以及气泡会产生更大的膨胀效应，应该有更大的增韧作用，显然与事实不符。,裂纹核心理论,由,Schmitt,提出,机理：橡胶颗粒作为应力集中点，产生了大量的小裂纹而不是大裂纹。扩展大量的小裂纹比扩展少数的大裂纹需要更多的能量。同时，大量小裂纹的应力场相互干扰，减弱了裂纹发展的前沿应力，从而会导致裂纹的终止。应力发白现象就是形成大量小裂纹的原因。,缺点：,第一，未能将裂纹和银纹加以区别。小裂纹其实就是银纹，没阐明小裂纹的特性。,第二，只强调了橡胶颗粒诱发小裂纹的作用，未考虑其终止小裂纹的作用。,第三，忽视了基体特性的影响。,尽管如此，该理论关于应力集中诱发小裂纹这一思想对增韧理论的发展有很大的启发和推动作用。,b,增韧理论的主流与进展,银纹,-,剪切带理论,界面空洞化理论,橡胶粒子空洞化理论,逾渗理论,银纹,-,剪切带理论,银纹,-,剪切带理论是由,Bucknall,等在,20,世纪,70,年代提出的,这种理论认为：橡胶增加塑料的韧性不但与作为分散相的橡胶颗粒有关，而且与作为连续相的基体树脂有关。增韧的主要原因是银纹、剪切带的大量产生和银纹与剪切带的相互作用。,橡胶颗粒的两个重要作用,第一个重要作用就是充当应力集中中心，诱发大量的银纹和剪切带。,在橡胶颗粒的赤道面上会诱发大量银纹。当橡胶颗粒的浓度大时，由于应力场的相互干扰和重叠，在非赤道面上也能诱发银纹。,橡胶颗粒还能诱发剪切带。,橡胶颗粒究竟是诱发银纹还是诱发剪切带以及银纹和剪切带所占的比例与基体性质和形变速率有关。,基体：脆性,主要诱发银纹,韧性,主要诱发剪切带,韧性,剪切带比例,形变速率银纹化比例,橡胶颗粒的第二个重要作用：控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。,在橡胶颗粒的影响下，当受到外力作用时，材料中就产生并发展大量的银纹和剪切带，吸收大量的能量。橡胶颗粒又能及时将产生的银纹终止而不致发展成破坏性的裂纹，所以可大大提高材料的冲击强度。,剪切带是终止银纹的另一个重要因素，特别是当基体的韧性较大而有大量剪切带产生的情况下。,除了终止银纹之外，橡胶颗粒和剪切带还能阻滞、转向、并终止已经存在的小裂纹的发展。,银纹,-,剪切带理论的特点,既考虑了分散相颗粒的作用，也考虑了树脂连续相性能的影响。,不但考虑了分散相颗粒引发银纹剪切带的功用，而且还考虑了它终止银纹发展的效能。,指出了银纹的双重功能：,银纹的产生和发展消耗大量能量，从而提高了材料的破坏能；,银纹也是产生裂纹并导致材料破坏的先导。,由此可见，增韧既要诱发银纹又要终止银纹。,剪切带是增韧的另一个重要因素，具有双重作用：,消耗能量,终止银纹,实例：,银纹,-,剪切带理论之所以能够被普遍接受，是因为它成功地解释了一系列的事实。,HIPS,等增韧材料，基体韧性小，主要产生银纹。有明显的应力发白现象。银纹化伴随着体积的增加，横向尺寸基本不变，无细颈现象出现。,PVC,，基体韧性较大，主要产生剪切带，有细颈而无应力发白现象。,中间情况：,HIPS/PPO,，银纹剪切带都有相当的比例，细颈及应力发白现象同时产生。,对橡胶颗粒的要求,首先，要保证体系中橡胶颗粒有足够的数量，以诱发大量的银纹和剪切带。,橡胶含量,，刚性,。要求橡胶颗粒粒径不能太大，以维持体系中橡胶颗粒的一定数量。,第二，从诱发银纹和剪切带考虑,较小的颗粒有利于诱发剪切带,较大的颗粒有利于诱发银纹,第三，从终止银纹的角度考虑：,脆性基体：橡胶颗粒有终止银纹的作用，要求粒径与银纹的尺寸相当。太小会被银纹,“,淹没,”,，起不到终止银纹的作用。,根据,Kamhour,的测定，在,PS,中银纹的厚度为,0.9,2.8,m,。实验表明，,HIPS,，最佳尺寸为,1,10,m,。,PS/SBS,，,SBS,的粒径为,1,m,为宜。,对于韧性基体，可靠剪切带终止银纹。此时橡胶颗粒就可以小一些。,如,PA/EPDM,，,EPDM,粒径,0.1,1,m,为宜。,粒径分布,一般情况：窄分布好。,特殊情况：基体的增韧要兼顾引发银纹并引发剪切带，分布宽一些好。,剪切带宽度,5,50,m,，终止剪切带需要更大的橡胶颗粒。,界面空洞化理论,20,世纪,80,年代，,Evens,等人研究时，研究了界面空洞现象。,当塑料材料受到冲击发生断裂时，冲击断口的两侧会出现白化现象。该白化区域会随着裂纹的增长而发展扩大。在这个区域内，存在着,“,空化空间,”,。,聚合物两相体系，空化空间可以以两相界面脱离形式存在。两相界面脱离产生的空洞化，对于增韧起着一定的作用,。,Evens,认为，增韧过程可分为两类：,第一类增韧过程仅仅发生在裂纹的表面，而对内部没有影响；,第二类增韧过程会在裂纹附近生成宽度为,h,的过程区，并伴随发生应力发白现象。,过程区越大，增韧改性的幅度越大。,在过程区内，存在着,“,空化空间,”,空化空间的存在形式：,橡胶粒子内部的空洞,两相界面脱离产生的空洞,空洞的产生消耗能量，达到增韧的目的。,与银纹空洞的不同之处,银纹,界面空洞,产生空洞的位置,基体上,两相界面,发生的对象,脆性基体,可出现在韧性基体上,实例,PC/MBS,在外力作用下，由于两者之间结合力较弱，两者的泊松比不同，导致两相界面处出现空洞化。,作用：阻止基体内部裂纹的产生，使,PC,变形时所受到的约束力减小,(,有空洞,),，更易发生高弹形变。,结果：界面空洞化的产生以及随之产生的基体的强迫高弹形变，可吸收大量能量，提高冲击强度。,橡胶粒子空洞化理论,“,空洞化,”,不仅产生于橡胶与塑料的界面，也可产生于橡胶粒子内部。前者属于黏合破坏，后者属于内聚破坏。,在橡胶增韧塑料体系中，橡胶粒子先后经历应变软化和应变硬化。,材料受到冲击时，橡胶粒子先发生空洞化，使之对形变的阻力降低（应变软化），在比较低的应力水平下就可以诱发大量的银纹与剪切带，显著增加能量耗散，提高增韧效果。在形变后期，橡胶链段取向，导致显著的应变硬化。,逾渗理论 定量,Dupont,公司吴守恒博士认为聚合物共混物的脆韧转变实际上是一个逾渗过程。逾渗模型是专门用于研究组成无序系统的粒子相互联结程度变化所引起的效应的数学工具。,认为：组成共混体系的粒子是,“,应力体积球,”,以及它们之间的那部分基体。应力体积球的中心就是橡胶粒子的中心，其半径等于橡胶粒子的半径加,Tc/2,Tc,橡胶粒子间的临界值，可作为脆韧转变的单参数判据。,T,Tc,，体系表现为脆性,T,Tc,，体系发生脆韧 转变,进一步的研究认为，上面的描述过于强调了橡胶粒子的作用。冲击能量的耗散主要由基体来完成。将,Tc,命名为基体韧带厚度,更为适宜。,对于给定的共混体系，都有一临界值,Tc,，,Tc,仅是聚合物本身的参数。,T,Tc,，橡胶粒子间距大，粒子周围的应力场受其它粒子影响小，体系应力场是这些孤立应力场的总和。橡胶粒子引发应力集中时，材料的形变主要是银纹,脆性,T,E1,刚性粒子的模量大于基体的模量,210%,，,冲击强度,预增韧体系的例子,PVC,PVC/CPE,PVC/CPE/PS,冲击强度,/KJ/m,2,2.5,16.2,69.5,拉伸强度,/MPa,58.4,41.0,43.7,杨氏模量,/MPa,14.7,11.1,12.1,CPE10,质量分，,PS3,质量分,从图和表可见，用弹性体预增韧后，再用刚性粒子增韧，不仅使冲击强度大幅度提高，拉伸强度和杨氏模量也略有提高。充分体现了刚性粒子增韧的优势，解决了弹性体增韧中韧性与刚性不可兼得的突出弱点。,共混体系的其它力学性能,拉伸强度、伸长率、拉伸模量、抗弯强度、弯曲弹性模量、硬度；磨耗，,弹性体：定伸应力、拉伸永久变形、压缩永久变形、回弹性等。,第三，从终止银纹的角度考虑：,结构形态因素对增韧效果的影响,链段、初级粒子都可成为流动单元,E2E1 刚性粒子的模量大于基体的模量,前人进行的相近体系的研究结果可以为共混物体系的预选提供重要的参照。,从图和表可见，用弹性体预增韧后，再用刚性粒子增韧，不仅使冲击强度大幅度提高，拉伸强度和杨氏模量也略有提高。,将Tc命名为基体韧带厚度更为适宜。,PS/PS=80/20，弹性效应出现极大值。,4共混物熔体的流变性能,a所示为共混物熔体粘度介于单一组分粘度之间,PP/HDPE,PC/PMMA,单元流动是从微观角度对流变行为进行分析，考查的是微观的流动单元的流变行为。,银纹也是产生裂纹并导致材料破坏的先导。,T 热力学温度（绝对温度）,ln =ln A+,组分含量与熔体粘度的关系呈现三种基本类型：,塑料增韧体系的拉伸和弯曲性能,弹性体增韧：韧性提高，拉伸强度、抗弯强度等下降,非弹性体增韧：韧性提高，拉伸强度、抗弯强度等提高或基本保持不变,塑料增强与橡胶补强,塑料增强：纤维及填料,橡胶补强：炭黑、塑料,共混体系的其它性能,耐老化：,PVC,：热稳定剂、光稳定剂、弹性体代替增塑剂,橡胶双键户外不选择,电性能：体积电阻率、表面电阻率、介电损耗。绝缘、抗静电、电磁屏蔽、导电材料,光学性能：透明的原则、珠光、消光,透气性与阻隔性：保鲜膜、容器,表面性能：表面张力、表面硬度、表面光学性能、摩擦性能、表面电性能。浸润、凝结、黏合、印刷、电镀。耐磨、自润滑等。,目前国内研究状况,非弹性体增韧研究还不到,10,年，尚处于,Research&Development,阶段，可应用的体系较少，趋于活跃。,弹性体增韧技术成熟，可应用的体系多，已形成工业化规模，不可能被非弹性体增韧所取代。,两者相结合的方法,开发出综合性能优异的新型材料。,预测公式的局限性,上述预测公式适用于分散相的形态较为规整的情况，譬如填料粒子较为规整的填充体系。对于聚合物,-,聚合物两相体系，若分散相形态不很规整（不是规整的球形、立方形、棒形、纤维形等），就难以应用上述公式进行预测。,为了在实施共混之前，对共混物体系进行预选，并预期共混物可能的达到的性能，应配合进行文献查阅工作。前人进行的相近体系的研究结果可以为共混物体系的预选提供重要的参照。,实验结果的可比性和可再现性,设备因素：可比性,同一台设备、同一次完成，尽量避免设备及仪器误差；同一台设备，保证实验条件一致,可再现性：在一定条件下可重复和再现,银纹,-,剪切带理论,银纹,-,剪切带理论是由,Bucknall,等在,20,世纪,70,年代提出的,这种理论认为：橡胶增加塑料的韧性不但与作为分散相的橡胶颗粒有关，而且与作为连续相的基体树脂有关。增韧的主要原因是银纹、剪切带的大量产生和银纹与剪切带的相互作用。,橡胶颗粒的第二个重要作用：控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。,在橡胶颗粒的影响下，当受到外力作用时，材料中就产生并发展大量的银纹和剪切带，吸收大量的能量。橡胶颗粒又能及时将产生的银纹终止而不致发展成破坏性的裂纹，所以可大大提高材料的冲击强度。,增韧塑料材料冲击过程的,F(t),、,E(t),曲线,塑料增强与橡胶补强,塑料增强：纤维及填料,橡胶补强：炭黑、塑料,