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③弹性体增韧剂玻璃化转变温度的影响
一般而言，弹性体的Tg越低，增韧效果越好，见表。 这是由于在高速冲击载荷作用下，橡胶相的Tg会有显
著提高。 对于在室温下使用的增韧塑料，橡胶的Tg要比室温低
40～60℃才会产生显著的增韧效应。/
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④增韧剂与基体树脂界面的影响
对于弹性体增韧塑料，界面粘接强度对增韧效果的影 响，不同的体系趋势不同。
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不足之处
未能提供银纹终止详细机理 橡胶颗粒引发多重银纹缺乏严格数学处
理
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5.2.3影响增韧效果的因素
可以从三个方面考虑: 基体树脂的特性， 增韧剂的特性和用量, 两相间的结合力。/
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(1)基体树脂的特性
¾许多研究表明，提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑 料增韧效果。 ¾提高基体树脂韧性的主要方法有3种。
银纹支化理论 1971年 ，
Wu氏理论等。
提出了增韧塑料脆韧转变的临界 粒间距普适判据的概念，对热塑 性聚合物基体进行了科学分类。5
弹性体直接吸收能量理论 1956年
试样收到冲击→裂纹 橡胶颗粒横跨裂纹，裂纹发展必须拉伸橡
胶颗粒→吸收大量能量→冲击强度提高
不足： 所吸收能量不足冲击能 的1/10 气泡及小玻璃珠之类的 分散有时有增韧效应
有些增韧体系，界面粘接强度大，可有效减小分散相 粒径，在增韧剂含量相同的情况下，分散相粒子数增 多，减少了基体层厚度，有利于增韧。
例如： PVC与聚丁二烯共混，由于二者完全不相容，界面粘
接极弱，冲击强度很低；/
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对于PVC/NBR共混体系，随着 NBR 中 AN 含 量 增 加 ， NBR 与PVC 的相容性增加，
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例如 PP可以采取快速冷却的措施使结晶度减小，晶体尺 寸减小，晶粒间连接链密度增大，增大银纹形成的趋 势，使断裂韧性提高。 但是采取快速冷却的办法，使PP高分子聚集态结构不 稳定，在较高温度下使用时，可能发生“后结晶”而 使基体的结构和性能发生变化。/
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比较好的办法是加入成核剂
可提高PP的结晶速率，使晶体尺寸细化，而不影响 结晶度，
共混物中NBR分散相与PVC界面 粘接力增大，冲击强度迅速提 高。
图中有一极大值，表明： NBR与PVC的相容性太好时，弹
性体粒径太小，甚至形成均相 体系，也不会产生好的增韧效 果
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⑤弹性体增韧剂结构的影响
影响增韧效果的结构因素主要有3个方面：弹性体的类 型、交联、是否形成香肠状结构等。 在香肠状形态结构中，增韧塑料中弹性体的质量分
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②弹性体的加入量也有一个最佳值。 橡胶含量增加，银纹的引发、支化、终止速率增
加，冲击强度增加。 但弹性体含量也不是越多越好。/
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弹性体含量过大时:
其一，粒子间距离过近，粒间基体带太薄， 引发的银纹很容易形成贯穿性的裂纹；
其二，粒子碰撞聚并趋势增强，形成不少大粒子，不仅 对增韧不利，还会使加工性能变坏，拉伸、弯曲等性能 也会急剧变化。 例如HIPS， 橡胶含量为6％～8％时，随着橡胶含量的增加，冲击强 度显著提高； 超过8％，冲击强度的提高渐缓。/
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进一步的研究表明：
银纹和剪切带所占比例与基体性质
基体的韧性越 高，剪切带所 占比例越大。
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问题： 气泡、玻璃球也能引发大量银纹
为何只有橡胶颗粒有明显的增韧效果？
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其二，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。
数少，体积分数多，使橡胶相的有效体积增加 但是，弹性体粒子中包容基体树脂的量也不能过大。 过大时，弹性体粒子的模量高，应力集中效应小，
不利于引发大量的银纹和剪切带，也不利于终止银 纹，增韧效果反而下降。/
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包容物含量不同→橡胶相体积不同 包容物含量大→橡胶相体积含量增加
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弹性体分散相不交联或交联程度太小，增韧塑料受 到外力作用时，弹性体粒子易变形破碎，
不仅不利于引发大量银纹和剪切带，而且也不能有 效地终止银纹，本身吸收能量的作用也小，产生不 了好的增韧效果。
如果交联程度过大，弹性体相模量太高，也不能很 好地发挥其增韧作用。
因此，弹性体应适度交联。/
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银纹—剪切带理论要点：
橡胶颗粒在增韧塑料中发挥两个重要作用:
其一，作为应力集中中心诱发大量银纹和剪切带； ¾大量银纹和/或剪切带的产生和发展，要消耗大量能 量，因而可显著提高增韧塑料的韧性。/ ¾橡胶颗粒浓度较大时，由于应力场的相互干扰和重叠， 在非赤道面上也能诱发大量银纹。橡胶颗粒还能诱发 剪切带
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刚性无机粒子在使用前，需进行表面处理， 或表面处理后，再经橡胶或热塑弹性体包覆， 制成核壳复合的增韧剂。
刚性粒子增韧的对象，必须是有一定韧性的塑料基体， 如尼龙、聚碳酸酯等。
对于脆性基体，则需要用弹性体对其进行增韧，变成有 一定韧性的基体，然后再用刚性粒子对其进行进一步的 增韧改性。/
另一方面，银纹又是产生裂纹并导致增韧塑料破坏 的先导。
剪切带形成是增韧的另一重要因素：消耗能量、终止 银纹
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成功解释了一系列实验事实
HIPS，基体韧性较小，银纹化，应力发白。银 纹化体积增加，横向尺寸基本不变，拉伸无细 颈
增韧PVC，基体韧性大，屈服主要由剪切带造 成，有细颈，无应力发白
在球晶、晶粒间产生更多的带状链分子结构，将球 晶、晶粒相互连接起来，产生更多的缠结作用，使 球晶界面强度增加，从而提高断裂韧性。/
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(2)增韧剂
①增韧剂分散相粒径和用量的影响
对于弹性体增韧塑料，基体树脂的特性不同，弹性体 分散相粒径的最佳值也不相同。
HIPS中橡胶粒径最佳值为0.8～1.3μm； ABS最佳粒径为0.3μm左右； PVC改性的ABS，最佳粒径为0.1μm左右。/
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可分为3种类型进行讨论：
弹性体增韧机理、 有机刚性粒子增韧机理、 无机刚性粒子增韧机理。/
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5.2.2.1 弹性体增韧理论
弹性体直接吸收能量理论 1956年，
屈服理论， 裂纹核心理论 1960年， 多重银纹理论 1965年， 银纹—剪切带理论，
由于能成功地解释 一系列实验事实， 因而被广泛接受。
5.2.2 塑料增韧机理
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塑料增韧分为: 柔韧性增韧剂增韧 刚性增韧剂增韧。
增韧剂有弹性体(橡胶、 热塑弹性体)、 韧性好模量较低的树脂。
刚性增韧剂 (刚性粒子) 主要包括：
刚性有机粒子(ROF) PS、AS、PMMA等
刚性无机粒子(RIF)
有Si02、CaC03，滑石粉、 凸凹棒土、BaS04、Ti02、 SiC/Si3N4等。
银纹末端的应力场可以 诱发剪切带而使银纹终 止，银纹扩展遇到已有 的剪切带也可阻止银纹 的进一步发展。
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理论特点：
既考虑了橡胶颗粒的作用，又考虑了树脂连续相性能 的影响；
既考虑了橡胶颗粒引发银纹和剪切带的作用，又考虑 到它终止银纹的效能；
还明确了银纹的双重功能，即银纹的产生和发展消 耗大量能量，从而提高了增韧塑料的破裂能，
其一，增大分子量，分 子量分布窄一些。
其他条件完全相同的情
况 下 ， HDPE 的 分 子 量
为4×105时，体系冲击
强度只有分子量为
1×106体系的75％。
一般不
可取
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其二，对于结晶性聚合物，结晶与不结晶以及 结晶度、晶体尺寸、晶型等影响其韧性，
要通过控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和 晶型等提高韧性。/
中间情况，HIPS/PPO，银纹、剪切带都占有 相当比例，细颈、应力发白同时产生
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橡胶颗粒大小有一最适宜尺寸
太小，被发展中的银纹“吞没”，不能终 止银纹，冲击强度下降
太大，终止银纹效果好，但橡胶相与连 续相接触面积下降，诱导银纹数目减少。
PS银纹0.9-2.8μm，HIPS最佳粒径1-10 μm
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橡胶粒径的分布对增韧效果也有很大影响。 从银纹终止和支化角度看，粒径分布较均匀为好。 但也有一些实验表明，大小不同粒子以一定比例混合
的效果好。 因为大粒径橡胶颗粒对引发银纹有利，小粒径颗粒对
引发剪切带有利。 因此大小颗粒按适当比例混合，使银纹和剪切带同时
起作用，并且也有利于银纹终止，可以提高增韧效果。