如何提高塑料韌性以及區(qū)分塑料常用的增韌劑?

改性塑料在國民生活中扮演著越來越重要的角色，塑料增韌技術(shù)也一直受到學術(shù)研究和工業(yè)界關(guān)注，今天我們就來了解一下關(guān)于塑料增韌的問題。

影響塑料增韌效果的三點因素

1. 基體樹脂的特性

研究表明，提高基體樹脂的韌性有利于提高增韌塑料的增韌效果，提高基體樹脂的韌性可通過以下途徑實現(xiàn)：

增大基體樹脂的分子量，使分子量分布變得窄小；通過控制是否結(jié)晶以及結(jié)晶度、晶體尺寸和晶型等提高韌性。例如，PP中加入成核劑提高結(jié)晶速率，細化晶粒，從而提高斷裂韌性。

2. 增韌劑的特性和用量

①. 增韌劑分散相粒徑的影響——對于彈性體增韌塑料，基體樹脂的特性不同，彈性體分散相粒徑的最佳值也不相同。例如，HIPS中橡膠粒徑最佳值為0.8-1.3μm，ABS最佳粒徑為0.3μm左右，PVC改性的ABS其最佳粒徑為0.1μm左右。

②. 增韌劑用量的影響——增韌劑的加入量存在一個最佳值，這與粒子間距參數(shù)有關(guān)；

③. 增韌劑玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響——一般彈性體的玻璃化溫度越低，增韌效果越好；

④. 增韌劑與基體樹脂界面強度的影響——界面粘結(jié)強度對增韌效果的影響不同體系有所不同；

⑤. 彈性體增韌劑結(jié)構(gòu)的影響——與彈性體類型、交聯(lián)度等有關(guān)。

3、兩相間的結(jié)合力

兩相間具備良好的結(jié)合力，可以使得應(yīng)力發(fā)生時可以在相間進行有效的傳遞從而消耗更多的能量，宏觀上塑料的綜合性能就越好，其中尤以沖擊強度的改善最為顯著。通常這種結(jié)合力可以理解為兩相之間的相互作用力，接枝共聚和嵌段共聚就是典型的增加兩相結(jié)合力的方法，不同的是它們通過化學合成的方法形成了化學鍵，如接枝共聚物HIPS、ABS，嵌段共聚物SBS、聚氨酯。

對于增韌劑增韌塑料而言，屬于物理共混的方法，但是其原理是一樣的。理想的共混體系應(yīng)是兩組分既部分相容又各自成相，相間存在一界面層，在界面層中兩種聚合物的分子鏈相互擴散，有明顯的濃度梯度，通過增大共混組分間的相容性，使其具備良好的結(jié)合力，進而增強擴散使界面彌散，加大界面層的厚度。而這，即是塑料增韌亦是制備高分子合金的關(guān)鍵技術(shù)之所在——高分子相容技術(shù)！塑料增韌劑有哪些？如何劃分？

（一）基體樹脂的特性

1、橡膠彈性體增韌：EPR（二元乙丙）、EPDM（三元乙丙）、順丁橡膠（BR）、天然橡膠（NR）、異丁烯橡膠（IBR）、丁腈橡膠（NBR）等；適用于所用塑料樹脂的增韌改性；

2、熱塑性彈性體增韌：SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等；多用于聚烯烴或非極性樹脂增韌，用于聚酯類、聚酰胺類等含有極性官能團的聚合物增韌時需加入相容劑；

3、核-殼共聚物及反應(yīng)型三元共聚物增韌：ACR（丙烯酸酯類）、MBS（丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PTW（乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）、E-MA-GMA（乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）等；多用于工程塑料以及耐高溫高分子合金增韌；

4、高韌性塑料共混增韌：PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等；高分子合金技術(shù)是制備高韌性工程塑料的重要途徑；

5、其它方式增韌：納米粒子增韌（如納米CaCO3）、沙（sha）林樹脂（杜邦金屬離聚物）增韌等；

（二）在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，改性塑料的增韌大概分以下情況：

1、合成樹脂本身韌性不足，需要提高韌性以滿足使用需求，如GPPS、均聚PP等；

2、大幅度提高塑料的韌性，實現(xiàn)超韌化、低溫環(huán)境長期使用的要求，如超韌尼龍；

3、對樹脂進行了填充、阻燃等改性后引起了材料的性能下降，此時必須進行有效的增韌。

通用塑料一般都是通過自由基加成聚合而得，分子主鏈及側(cè)鏈不含極性基團，增韌時添加橡膠粒子及彈性體粒子即可獲得較好的增韌效果；

而工程塑料一般是由縮合聚合而得，分子鏈的側(cè)鏈或端基含有極性基團，增韌時可通過加入官能團化的橡膠或彈性體粒子較高的韌性。

綜上，塑料增韌無論對于結(jié)晶性塑料還是無定形塑料同等重要，而從通用塑料、工程塑料到特種工程塑料其耐熱性逐漸提高，成本價格也不斷攀升，這樣就對增韌劑的耐熱性、耐老化性等提出了更高的要求，同時也是對塑料改性增韌技術(shù)一次大的考驗，而最重要的也是最關(guān)鍵的一條就是和基體及組分保持良好的相容性！

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