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尽管利用弹性体改性聚合物可以有效地改善聚合物的脆性,但这确是以牺牲聚合物宝贵的刚性、尺寸稳定性及耐热性为代价的。上世纪年代后期,国外出现了非弹性体增韧的新概念,国内也相继有了这方面的研究报道。该理论提出了刚性有机填料,简记增韧的“冷拉概念”,并能用它较好地解释一些刚性高聚物对塑料明显的增韧作用。近年来经研究发现在一定条件下,刚性无机填料粒子耐,简记正也能起到增韧聚合物的作用。
PPS增韧冷拉概念是人们在研究和共混体系的力学性质时发现的,即共混物中处于分散相的刚性高聚物,当受到的静压强大到一定数值时,会发生脆-韧转变,从而发生像玻璃态聚合物那样的大形变冷拉现象。冷拉机理认为,这主要是由于基体的韧性好于分散相,即基体的形变能力高于分散相,而模量是分散相高于基体。当材料受到拉伸时,会在分散相的周向上产生较高的静压强。在这种高静压强下,分散相粒子易屈服而产生冷拉,发生大的塑性形变,从而吸收大量的冲击能,使材料的韧性提高。
无机刚性粒子的增韧机理不同于橡胶增韧塑料理论和刚性有机粒子的冷拉机理。其对添加刚性粒子产生增韧作用的解释为分散相粒子会产生应力集中效应,引发粒子周围的树脂产生银纹和剪切带,从而吸收大量的能量同时,刚性粒子的存在又能阻止裂纹的扩展,钝化和终止裂纹,使之不致于发展成为具有破坏性的宏观裂缝。的粒径对增韧效果影响较大。在用量一定时,粒子尺寸越小,粒子数越多,粒间距越小,从而两个相邻粒子间的应力场相互作用越大。一般而言,粒径相对较小的粒子有利于引发剪切带,能提高基材的剪切屈服,使材料韧性提高。相对而言,大粒子则有利于引发和终止银纹。的模量较大,泊松比较小,在与基体界面结合良好时,也能吸收一部分的冲击能量,提高材料的冲击韧性。
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