复合材料共混改性的增韧机理研究
增韧理论
增韧理论塑料共混改性的一个重要内容是提高一种塑料的韧性，使其满足使用场合和环境对材料韧性的要求。
比较成熟的是橡胶（弹性体）增韧塑料技术，但近几年也发展了非弹性体增韧技术，如无机刚性粒子增韧塑料等。
(1) 弹性体增韧机理弹性体直接吸收能量，当试样受到冲击时会产生微裂纹，这时橡胶颗粒跨越裂纹两岸，裂纹要发展就必须拉伸橡胶，橡胶形变过程中要吸收大量能量，从而提高了塑料的冲击强度。
(2) 屈服理论橡胶增韧塑料高冲击强度主要来源于基体树脂发生了很大的屈服形变，基体树脂产生很大屈服形变的原因，是橡胶的热膨胀系数和泊松比均大于塑料的，在成型过程中冷却阶段的热收缩和形变过程中的横向收缩对周围基体产生静水张应力，使基体树脂的自由体积增加，降低其玻璃化转变温度，易于产生塑性形变而提高韧性。
另一方面是橡胶粒子的应力集中效应引起的（3）裂纹核心理论橡胶颗粒充作应力集中点，产生了大量小裂纹而不是少量大裂纹，扩展众多的小裂纹比扩展少数大裂纹需要较多的能量。
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，会减缓裂纹发展并导致裂纹的终止。
（4）多重银纹理论由于增韧塑料中橡胶粒子数目极多，大量的应力集中物引发大量银纹，由此可以耗散大量能量。
橡胶粒子还是银纹终止剂，小粒子不能终止银纹。
（5）银纹-剪切带理论这是业内普遍接受的一个重要理论。
大量实验表明，聚合物形变机理包括两个过程：一是剪切形变过程，二是银纹化过程。
剪切过程包括弥散性的剪切屈服形变和形成局部剪切带两种情况。
剪切形变只是物体形状的改变，分子间的内聚能和物体的密度基本不变。
银纹化过程则使物体的密度大大下降。
一方面，银纹体中有空洞，说明银纹化造成了材料一定的损伤，是亚微观断裂破坏的先兆；另一方面，银纹在形成、生长过程中消耗了大量能量，约束了裂纹的扩展，使材料的韧性提高，是聚合物增韧的力学机制之一。
所以，正确认识银纹化现象，是认识高分子材料变形和断裂过程的核心，是进行共混改性塑料，尤其是增韧塑料设计的关键之一。
PE对PP共混改性是如何起到抗冲击强度
PP脆性太大的原因及PE增韧机理!PP制品出现脆性原因分析：PP为结晶性聚合物，结晶度约为50~70%，球晶尺寸较大，导致了晶区与无定形区应力过于集中，这是PP产生裂纹，冲击性能较低的主要原因。
若能使PP得晶体细微化，则可使冲击性能得到提高。
PE增韧机理分析：PP和PE都是结晶性聚合物，塑化过程中各自结晶，没有形成共晶。
但是PP晶体与PE晶体之间发生互相制约与竞争，可以促使PP的球晶结构细微化，使PP不能生产球晶；并且随着PE用量增大，分割越显著，PP球晶则进一步被细化。
PP晶体尺寸的变小，使其冲击性能得到提升。
PE种类的选择：1、HDPE：HDPE质量分数低于60%时，冲击强度基本不变，高于60%时，强度才有较明显提高。
2、LDPE：LDPE质量分数低于50%时，冲击强度基本不变，高于50%时，强度有较明显提高。
3、LLDPE：LLDPE质量分数高于40%时，强度提高加快。
LLDPE 质量分数70%时，共混物冲击强度为37.5KJ/m²，达纯PP冲击强度的20倍，是同样用量的HDPE、LDPE与PP共混物的10倍和4倍。
结论：选择LLDPE 与PP共混对提高PP抗冲击强度帮助显著。
PP/LLDPE共混体系的结构分析：当LLDPE质量分数低于50%时，共混体系冲击断面光滑平整，呈现典型的脆断特征，当LLDPE质量分数高于50%时，断面表现为韧性断裂特征，出现丝状体，断面凹凸不平，两相界面趋于模糊。
此时，材料的屈服强度迅速上升。
当LLDPE质量分数高于70%,可以清楚地看到PP互相交织网。
PP结晶速率慢，晶体生长较大，晶体间的连接少，LLDPE的结晶速率快，晶体小，晶体间的连接也多，晶体间的界面模糊。
故将LLDPE加入PP 后，可以明显观察到PP球晶尺寸变小，晶体间界面边模糊，利于改性冲击性能。
MBS对聚碳酸酯的增韧作用及其增韧机理的探讨
各试样的缺口冲击性能和拉伸性能分别按 照国标 GB1843 — 80 和 GB1040 — 92 用国产 JB6 型冲击实验机和国产 LT － 1 0 0 0 型拉力实验机测 试。 １．４ 扫 描 电 镜 （ SEM） 观 察
由于高流动性是光盘级聚碳酸酯的基本要 求，提高流动性就需降低分子量，而聚碳酸酯 的性能与分子量密切相关，聚碳酸酯的冲击强 度随分子量的降低而降低。实验中使用的光盘 级聚碳酸酯的重均分子量为 18 000，呈脆性断 裂，为达到回收利用的目的，需增强其韧性。人 们已经采用多种方法增韧聚碳酸酯［ 1－ 3］ ，由于适 当的核－壳共聚物具有分散性、相容性良好等 优点而得到越来越广泛的应用。本文以 MBS 为 增韧剂，考察了 PC/M BS 共混物的力学性能及 增韧机理。
体粒子之间的基体材料厚度 T（ 或称粒间距） 小于
或等于某一临界值
Tc（
即
T
≤
T
）
c
时，
共混合金才
有可能发生脆 － 韧转变。该实验中，由于螺杆
郭宝华等·Ｍ Ｂ Ｓ 对聚碳酸酯的增韧作用及其增韧机理的探讨
Ｍ Ｂ Ｓ 对聚碳酸酯的增韧作用 及其增韧机理的探讨
郭宝华，徐晓琳，徐军 （清华大学化工系，北京 １０００８４）
摘要：研究了甲基丙烯酸甲酯 － 丁二烯 － 苯乙烯共聚物（MBS）对光盘级聚碳酸酯的增韧作用。结果表明，MBS 对 PC
增韧效果显著，且 M BS 分散性越好，根据逾渗理论，达到脆－韧转变时所需的 M BS 含量越少。求得达到脆－韧转变时的
图 6 为 MB S 含量为 5% 时共混物的扫描电 镜图。由图可知，断面平整，表现为脆性断裂 的微观特征。放大倍数可以看到，基体有空洞 化现象，PC 与 MBS 在断裂过程中没有明显的分 层现象，说明二者之间有较好的界面相互作用， 但是二者之间并无化学键作用，因此当试样受 到冲击作用力时，破坏从界面开始，造成分散 相与基体的分离，即分散相粒子的空洞化。由 于 MBS 粒子相距较远，粒子周围的应力场只受 其他粒子很小的影响，基体中的应力场只是这 些孤立的粒子应力场的简单加和，不能导致基 体的剪切屈服，冲击能量主要由粒子空洞化损 伤吸收。
金属基复合材料的强韧化研究
金属基复合材料的强韧化研究随着科学技术的不断发展，金属基复合材料作为一种新型材料，受到了越来越多的关注和研究。
金属基复合材料结合了金属材料的强度和刚性以及复合材料的轻质和耐磨性，具有广泛的应用前景。
然而，金属基复合材料在实际应用中还存在一些问题，其中之一就是强韧性不足。
因此，研究金属基复合材料的强韧化成为当前的热点之一。
为了提高金属基复合材料的强韧性，研究人员采用了多种方法。
其中一个常用的方法是引入纳米颗粒增强。
纳米颗粒具有较高的比表面积和界面能，可以有效地提高金属基复合材料的强度和韧性。
此外，纳米颗粒的尺寸控制和分散性也对复合材料的性能起着重要作用。
因此，在制备金属基复合材料时，研究人员需要注意纳米颗粒的选择、尺寸调控和分散性的控制。
另外，界面的性质也对金属基复合材料的强韧性有重要影响。
界面是不同相之间的交界面，其性质直接影响到复合材料的力学性能。
研究人员通过调控界面的形貌和结构来改善金属基复合材料的强韧性。
一种常见的方法是在界面上引入中间层，可以减少应力集中和界面剪切的发生，从而提高复合材料的韧性。
除了纳米颗粒增强和界面改性，金属基复合材料的微观结构设计也是提高其强韧性的重要途径。
通过合理设计金属基复合材料的微观结构，可以实现应力分布的均匀和界面的强化，从而提高复合材料的力学性能。
例如，金属基复合材料中的纤维增强结构可以改善材料的韧性，使其能够在外界载荷下有效地吸收能量。
另外，热处理技术也是提高金属基复合材料强韧性的一种常用方法。
通过合理的热处理工艺，可以改变金属基复合材料的组织结构和相态，从而调控材料的力学性能。
热处理技术包括固溶处理、时效处理、退火等，可以显著提高金属基复合材料的强度、韧性和硬度。
总结起来，金属基复合材料的强韧化研究是一个复杂而又关键的课题。
纳米颗粒增强、界面改性、微观结构设计和热处理技术等方法的综合应用是提高金属基复合材料强韧性的有效途径。
通过对金属基复合材料的强韧化研究，可以推动该新型材料在航空、汽车、电子等领域的应用，为实现可持续发展做出贡献。
PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究
PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究随着科学技术的不断进步和人们对生活安全的要求日益提高，阻燃材料在各个领域得到了广泛应用。
PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂是一种具有优异物理性能和电气性能的工程塑料，然而其阻燃性能仍有待提高。
因此，研究人员开始探索利用增韧改性来提高PBT基阻燃复合材料的性能。
本文将探讨PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究进展。
增韧改性是指在基础材料中添加一定比例的增韧剂，以提高材料的韧性和耐冲击性能。
对于PBT基阻燃复合材料而言，增韧改性的目标是在提高材料的阻燃性能的同时，保持其良好的力学性能。
目前常用的增韧剂有弹性体、纳米填料等。
首先，弹性体增韧剂是常用的PBT基阻燃复合材料增韧改性方法之一。
聚合物弹性体如聚丙烯、聚苯乙烯等能够有效提高材料的韧性和耐冲击性能。
通过将弹性体颗粒分散在PBT基树脂中，形成弹性体相，能够吸收冲击能量，从而提高材料的拉伸和弯曲韧性。
此外，弹性体的疏松结构还能够阻碍燃烧物质的扩散，因此对于PBT基阻燃复合材料的阻燃性能的提升也具有一定的作用。
其次，纳米填料增韧改性是近年来备受关注的PBT基阻燃复合材料增韧改性方法。
纳米填料具有高比表面积和特殊的界面效应，能够显著提高材料的力学性能。
常见的纳米填料有纳米氧化物、纳米碳酸钙等。
纳米填料的添加可以使复合材料的界面强化和增加粘附力，从而提高PBT基复合材料的拉伸强度、韧性和耐冲击性能。
此外，还可以通过改变PBT基阻燃复合材料的配方和加工参数来实现增韧改性。
例如，调整增韧剂的添加量、选择合适的相容剂以提高相容性等。
同时，合理的熔体混合工艺参数也对增韧改性起到重要作用。
综上所述，PBT基阻燃复合材料的增韧改性研究具有广阔的应用前景和研究价值。
通过添加弹性体增韧剂和纳米填料等手段，可以显著提高PBT基阻燃复合材料的力学性能和阻燃性能。
未来的研究方向包括对更有效的增韧剂和填料的探索，以及相应的加工工艺优化。
环氧树脂增韧途径与机理
环氧树脂增韧途径与机理环氧树脂(EP)是一种热固性树脂，因其具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性，而广泛应用于电子材料的浇注、封装以及涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面。
由于纯环氧树脂具有高的交联结构，因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的要求，使其应用受到一定限制。
因此对环氧树脂的共聚共混改性一直是国内外研究的热门课题。
一、序言目前环氧树脂增韧途径，据中国环氧树脂行业协会专家介绍，主要有以下几种：用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性；用热塑性树脂连续地爨穿于热固性树脂中形成互穿网络米增韧改性；通过改变交联网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧；控制分子交联状态的不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构来实现增韧。
近年来国内外学者致力于研究一些新的改性方法，如用耐热的热塑性工程塑料和环氧树脂共混；使弹性体和环氧树脂形成互穿网络聚合物(IPN)体系；用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性；用刚性高分子原位聚合增韧环氧树脂等。
这些方法既可使环氧捌脂的韧性得到提高，同时又使其耐热性、模量不降低，甚至还略有升高。
随着电气、电子材料及其复合材料的飞速发展，环氧树脂正由通用型产品向着高功能性、高附加值产品系列的方向转化。
中国环氧树脂行业协会专家表示，这种发展趋势使得对其增韧机理的研究H益深入，增韧机理的研究对于寻找新的增韧方法提供了理论依据，因此可以预测新的增韧方法及增韧剂将会不断出现。
采用热塑性树脂改性环氧树脂，其研究始于20世纪80年代。
使用较多的有聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)等热塑性工程塑料，人们发现它们对环氧树脂的改性效果显著。
据中国环氧树脂行业协会专家介绍，这些热塑性树脂不仪具有较好的韧性，而且模量和耐热性较高，作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相，它们的加入使环氧树脂的韧性得到提高，而且不影响环氧固化物的模量和耐热性。
MBS增韧PC ABS合金的研究
MBS改性PC/ABS合金的研究聚碳酸酯(PC)与丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)树脂共混得到PC/ABS合金，其在性能上可形成互补。
一方面共混合金的耐热性、冲击强度以及拉伸强度优于ABS；另一方面其熔体黏度比PC低，加工性能比PC好，制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都相对减小。
近年来，PC/ABS合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应用。
不同种类的聚合物相互共混，可以得到介于原料聚合物中间性能的产物，得到取长补短的功效，制得新的高分子复合材料，共混大大提高了高分子材料的使用范围，满足了不同使用工况对高分子材料的个性化需求，是目前高分子复合改性材料的主要发展方向。
本文使用甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)与PC/ABS进行共混改性，并对其性能进行了研究。
1实验部分1.1主要原料PC，201，美国杜邦公司；ABS，747，台湾奇美集团；MBS，美国罗蒙哈斯公司。
1.2主要设备仪器双螺杆挤出机，KS-36，江苏昆山科信塑料机械有限公司；塑料注射机，T80，无锡格兰塑料机械制造有限公司；万能材料试验机，QT/10，美国ASTM公司；简支梁冲击试验机，XJJ-50，河北承德试验机有限责任公司；扫描电镜，KYKY-2800，中国科学院北京科学仪器研制中心；差示扫描量热仪(DSC)，821E，瑞土梅特勒公司。
1.3试样制备及处理将PC在100℃下烘干处理6h，ABS在80℃下烘干处理6h，然后将该PC、ABS及其他助剂于215-230℃经双螺杆挤出机混合造粒，粒料在100℃下烘干处理6h后，用注射机制样，注射温度215-230℃，注射压力85MPa左右。
试样成型后在(23±2)℃、(50±5)%湿度环境中放置(24±1)h，测试其性能。
1.4性能测试力学性能测试前按GB/T 2918—1998进行试样状态调节；拉伸强度和断裂伸长率按GB/T1040—1992测试，拉伸速度5mm/min；弯曲强度按GB/T 9341—2000测试，压头速度.2mm/min；简支梁冲击强度按GB/T1043—1993测试；形态结构分析：将试样用液氮冷却后脆断，断面喷金，用扫描电镜观察断面形态结构并拍摄照片；差示扫描量热分析：氮气氛围，升温速度10℃/min，恒温，消除样品热历史。
复合材料的强韧化机理
复合材料的强韧化机理
复合材料的强韧化机理主要包括两个方面：
1. 强化相直接承受力，产生屏蔽效果。
这种机理使应力集中缓和，从而提高材料的强度。
2. 利用裂纹与材料间的相互作用而消耗额外的能量，使断裂能量提高。
这种相互作用可以使裂纹发生弯曲或偏转，与直进模式相比路径变得复杂。
可能发生主裂纹以外的断裂方式，所以与单体机体相比所需能量增大。
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杜仲胶增韧玻纤／高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究
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POE与HDPE对PP的协同增韧改性
1. 前言聚丙烯（PP）是五大通用塑料之一，纯PP存在低温脆性高、成型收缩率大、缺口敏感度高及缺口冲击强度低等缺点，限制了PP的进一步推广应用[1,2]。
为了改善PP性能上的不足，国内外对PP进行了大量的增韧改性研究，在共混改性和多相共聚方面取得了突破性的进展[3]。
对PP的增韧改性可以通过共混改性[4]、共聚改性与添加成核剂来实现[5,6]，近年来共混改性和填充增韧改性成为国内外研究的重点[7]。
但单纯加入改性材料会降低复合材料的刚性[8,9]，如在PP中加入高密度聚乙烯（HDPE）可使PP在保持一定强度的前提下提高PP的低温抗冲击强度[10]，但因HDPE与PP的相容性有限，两者间的界面粘附较弱，使HDPE/PP混合材料的力学性能下降。
通过添加相容剂有助于改善HDPE/PP的相容性，从而进一步提高共混材料的低温冲击强度及综合力学POE与HDPE对PP的协同增韧改性苏羽航1,3林渊智1,2林爱琴1,2陈美燕1（1.福建师范大学福清分校；2.食品软塑包装技术福建省高校工程研究中心；3.福州市包装工程行业技术创新中心）摘要：以两种高密度聚乙烯（HDPE）和三种聚烯烃弹性体（POE）为增韧剂，对聚丙烯（PP）进行共混改性，探讨增韧剂结构和含量对PP韧性和流动性能的影响规律，获得了最佳混合比。
实验发现：POE和HDPE有增韧效果,POE的效果优于HDPE；但降低其熔体质量流动速率（MFR）。
当POE:HDPE:PP为25:15:60时，三元复合体系的简支梁缺口冲击强度为74.21KJ•m-2,较纯PP提高了13倍。
关键词：聚丙烯高密度聚乙烯聚烯烃弹性体增韧改性Toughening modification of PP by POE/HDPESu Yuhang1,2Lin Yuanzhi1,2Lin Aiqin1,3Chen Meiyan1（1.Fuqing Branch of Fujing Normal University；2.Fujian Universities and Colleges Engineering Research Centerof Soft Plastic Packaging Technology for Food；3.Technical Creation Center for Packaging Engineering in Fuzhou）Abstract：Two kinds of high density polyethylene (HDPE) and three kinds of polyolefin elastomer (POE) as toughening agent were blended with polypropylene (PP) for toughening. The effects of the structureand content of modifiers on the modification were studied to obtain the optimal blend content ratio. Itis found that the toughening effect of POE was better than HDPE while the melt mass flow rate(MFR) decreased with the addition of toughening agent. When POE:HDPE:PP was 25:15:60, thenotch impact strength of simply supported beams in ASP system was 74.21kJ•m-2, which was 13times higher than that of pure PP.Keywords：Polypropylene High density polyethylene Polyolefin elastomer Toughening modification性能。
SBS_EVA改性PP力学性能的研究
研究报告弹性体,2001212225,11(6):9～11CHINA ELASTOMERICS收稿日期:2001206208作者简介:方少明(1963-),男,河南汝南人,郑州轻工业学院化学工程系主任,教授。
主要从事高聚物改性、结构与性能、功能高分子材料方面的研究与教学。
发表学术论文60多篇,完成省部级鉴定成果10项;荣获省科技进步二等奖2项。
3河南省科技攻关项目(001090206)SBS/EVA 改性PP 力学性能的研究3方少明,周立明,白宝丰,刘东亮,张华林,吴聪艺,程德才(郑州轻工业学院化工系高分子材料教研室,河南郑州 450002)摘 要:研究了PP/EVA 、PP/SBS 和PP/EVA/SBS 共混体系,对其不同配比的共混体系进行了物理机械性能测试与讨论。
结果表明,SBS 和EVA 并用增韧PP 时,当质量份大于17份时有着显著的协同效应,PP/EVA/SBS 三元共混物具有优良的抗冲击性能。
关键词:PP ;SBS ;EVA ;CaCO 3;共混;增韧;改性中图分类号:TQ 334.2 文献标识码:A 文章编号:100523174(2001)0620009203 聚丙烯(PP )自1957年问世以来得到了快速发展,其产量很快占居合成树脂产量的第3位,仅位于PE 、PVC 之后。
聚丙烯有很多优点,如:它是塑料中最轻的品种之一,耐热性、刚性、拉伸强度、压缩强度等均优于聚乙烯;另外,PP 还具有突出的耐折叠性、优良的加工性等。
但其亟待克服的缺点是低温易脆裂、成型收缩率大、不易粘结和染色等。
为了扩大PP 的应用范围,各种对PP 改性的研究和应用一直在开展,多年来已取得了丰硕成果。
如:PP/NR 、PP/BR 、PP/SBS 、PP/SBS/BR 、PP/EPDM 等共混体系均明显改善了PP 的低温易脆裂性[1～2]。
而以CaCO 3、云母和硅灰石等填充PP ,不仅可以提高PP 尺寸稳定性、耐热性、刚性且能降低成本[3]。
木塑复合材料增韧的研究
性体增韧 ，添加非弹性体刚性增韧材料 ，形态控制增 韧 ，交联增韧，低发泡塑料增韧＿ 。其中，共混有机 ４ ｊ 弹性体的改性效果非常好 ，可使冲击强度增大几倍到
几 十倍 。 Ｂ ｒｚ ａｃ ｋ ｔ ａ Ｚ等［分别将三元乙丙橡胶 和乙烯／ ５ ］ 辛烯
进行复合可 以起到降低单位体积成本 ，增大复合材料 的强重 比以及提高材料刚度的 目的＿ 。但是 ，使用木 １ ｊ
Ｗ Ｐ ｉ ｒ ｓ ｎｅ Ｃ ｓ ｐｅ ｅ ｔｄ．
Ｋｅｗ ｒｓ ｙ ｏｄ ：Ｗｏｄ ｐ ｓｃＣ ｍ ｏｉ ；Ｔ ｕ ｎｓ；Ｉ ｐｃ Ｓｒ ｇ ；Ｅａ ｏ ｅ ；Ｎ ｏｍ ｔ ｔ ａ； ｏ／ ｌ ｔ ｏ ｐｓｅ ｏ ｇ ｅｓ ｍ ａｔ ｔ ｎｔ ｌ ｔｍ ｒ ａｉ ｔ ｈ ｅ ｈ ｓ ｓ ａ — ｅ ｒ ｅｌ ｎ ｅ Ｍａ ｒ ｉ
摘 要 ：综述 了弹性体 、纳 米材料和短纤 维增 韧木塑复合材 料的研 究进展 ，讨论 了其 提高塑料 冲击强 度的机理和效
果 ，展 望了了增韧木塑复合材料的发展前景 。 关键词 ：木塑复合材料 ；韧性 ；冲击强 度 ；弹性体 ；纳米材 料 ；木纤 维
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｕ ｈ ｎ ｎｇ ｏ Ｏ ｄ－ ａ ｔｃ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｓ ａ ｃ ｏ Ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｆＷ ０ Ｐｌｓｉ ｍ ｏ ｉｅ ＪＡ ｅｇ Ｌ ＮＧ Ｆ ｎ ，ＱＩ ｅｆ ＮＴ— ｕ
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第 ３ 卷 增 刊 ５ ２０ ０７年 ６月
塑 料 工业
ＣＨＩ Ａ Ｐ Ａ Ｃ Ｎ Ｓ Ｒ Ｎ Ｉ ｍ Ｓ Ｉ ＤＵ Ｔ Ｙ
木 塑 复 合 材 料 增 韧 的研 究
姜 锋 ，秦特 夫
（ 中国林业科学 研究院木材 工业研 究所 ，北京 １０９ ） ００ １
物基 体 有关 。
PMR型聚酰亚胺树脂及其复合材料增韧改性研究进展
PMR型聚酰亚胺树脂及其复合材料增韧改性研究进展王文俊，陆银秋，邵自强（北京理工大学材料科学与工程学院，北京 100081）摘要聚酰亚胺树脂及其复合材料由于其优越的综合性能成为航空航天工业领域的重要材料，但是韧性偏差是其最大的缺陷。
综述了近年来国内外在PMR型聚酰亚胺树脂增韧改性方面的研究进展，分别从改善主链柔顺性、共混增韧技术和层状化增韧3方面概述了其增韧的机理，通过增韧前后的性能对比体现了各种方法的优势。
关键词PMR型聚酰亚胺增韧半互穿网络层状化增韧Research Progress in Toughness Enhancement of PMR-type Polyimide andIts CompositesWANG Wenjun，LU Yinqiu，SHAO Ziqiang（School of Material，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081）Abstract Polyimide and its composites are important materials in aviation and space industry because of their advantages, but the low toughness is the largest limitation. In this paper, three different kinds of methods about toughening modification of PMR polyimide are presented: improving the flexibility of molecule, blending-toughening and lamellar toughening. Their principles of toughening and excellent performance are also summarized.Key words PMR polyimide，toughening，semi-Interpenetrating network，lamellar toughening0 引言航空航天工业的迅速发展对树脂基复合材料的性能不断提出新的挑战，不仅需要在中等温度条件下具有优良综合性能的材料，而且为达到改善航空发动机的性能，有效减轻重量，提高推重比的目的，对耐高温（316℃或更高）树脂及其复合材料的需求也越来越迫切。
pp增韧与pp、pe共混
pp增韧与pp、pe共混PE/PP共混改性研究摘要： PE 增韧 P P 的效果取决于共混物中 PE 的⽤量 , 当PE 质量分数达到 25%～40 %时 , 共混物既有良好的韧性和拉伸强度 , ⼜有较好的加⼯性能。
使⽤橡胶或者热望性弹性体与 PP共混增韧效果最为明显。
但由于随着弹性体⽤量的增加，体系在冲击强度⼤幅提⾼的同时也出现了刚性等性能的损失。
此外，还就近年发展起来的⽆机刚性粒⼦增韧 PP的研究⼯作进展和机理研究情况作了介绍。
关量词：聚丙烯聚⼄烯共混改性聚丙烯 (PP) 是通⽤热塑性树脂中增长最快的品种之⼀，⼴泛应⽤于⼯业⽣产的各个领域。
PP⽣产⼯艺简单，价格低廉，有着优异的综合性能。
⽽其亟待克服的最为突出的缺点是它的缺⼝敏感性显著，即缺⼝冲击强度较低，尤其在低温时更为突出，因此在实际应⽤中需要进⾏增韧。
PP共混增韧⽅法以其效果显著、⼯业化投资少且迅速易⾏等特点⽽⼴为应⽤。
共混增韧改性是指⽤其他塑料或弹性体等作为改性剂与 PP共混，以此改善 PP的韧性。
常⽤的改性材料主要分为塑料、橡胶或弹性体以及⽆机刚性粒⼦等⼏类。
1.塑料增韧 PP体系采⽤塑料类作为 PP增韧的改性剂．不仅可以达到增韧的⽬的，⽽且可使材料的耐磨性、染⾊性等得到改善，且价格较为低廉。
应⽤较多的有⾼密度聚⼄烯 (HDPE)、线型低密度聚⼄烯 (ILDPE) 、⼄烯- 醋酸⼄烯共聚物 (EVA)、聚氯⼄烯、聚酰胺(PA) 等。
但由于他们与 PP的不相容性，要使体系达到较⾼的韧性往往需要加⼤改性剂⽤量或添加相容剂。
1． 1 PP／聚⼄烯 (PE)1.1.1 ⾼密度聚⼄烯结构、性能及应⽤⾼密度聚⼄烯 (HDPE)是在每 1000个碳原⼦中含有不多于 5个⽀链的线型分⼦所组成的聚合物。
在所有各类聚⼄烯中，HDPE的模量最⾼，渗透性最⼩，有利于制成中型或⼤型的装运液体的容器。
HDPE的渗透率低，耐腐蚀，并具有良好的刚度，使其适于作管材。
聚合物共混改性7
聚合物共混改性原理
当L＞ Lc时，分散相粒子之间旳应力场相互影响很小，基体旳应力 场是这些孤立粒子应力场旳简朴加和，故基体塑性变形能力很小， 材料体现为脆性；
当L = Lc时，基体层发生平面应变到平面应力旳转变，降低了基体 旳屈服应力，当粒子间剪切应力旳叠加超出了基体平面应力状态下 旳屈服应力时，基体层发生剪切屈服，出现脆韧转变。
共混物PVC／ABS旳冲击强度与基体构成旳关系
聚合物共混改性原理
（2）橡胶相旳影响
① 橡胶含量旳影响
橡胶含量增长时，银纹旳引起、支化及终止速率亦增长，冲击强度随之 提升 。
HIPS在6～8%旳橡胶含量范围内，伴随橡胶含量旳增长，冲击强度明显 提升；超出8％，冲击强度旳提升渐缓。实际上并不能用大量增长橡胶含量 旳方法来提升冲击强度，因为伴随橡胶含量旳增长，拉伸、弯曲以及表面硬 度等指标下降，而且制品旳加工性能变坏，所以橡胶旳用量是根据多种原因 旳综合平衡来决定旳 。
聚合物共混改性原理
试验事实
HIPS等增韧塑料，基体韧性较小，屈服形变基本上是银纹化旳成果，所以 有明显旳应力发白现象。因为银纹化伴随体积旳增长，而横向尺寸基本不变， 所以拉伸时无细颈出现。基体韧性很大旳增韧塑料，如增韧PVC，屈服形变 主要是剪切带造成旳，所以在屈服形变过程中有细颈而无明显旳应力发白现 象。对于中间情况，例如HIPS／PPO共混物，银纹和剪切带都占相当旳百 分比，所以细颈及应力发白现象同步产生。
橡胶颗粒产生静张应力场旳概念无疑是正确旳。前面曾提到，橡胶颗粒旳应 力集中作用以及橡胶颗粒与基体热胀系数旳差别会在材料内部产生静张应力。
但是这种静张应力旳作用是不大可能足以使材料产生如此大旳屈服形变。所 以静张力虽可对基体旳形变产生一定程度旳活化作用，但是并非增韧旳主要 机理。而且该理论没有解释剪切屈服时经常伴随旳应力发白现象。
复合增韧双马来酰亚胺原理_概述说明以及解释_
复合增韧双马来酰亚胺原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述复合增韧双马来酰亚胺原理是一种用于提高材料强度和韧性的新型技术。
该原理主要基于复合材料的概念，并通过引入双马来酰亚胺（BMI）来增加材料的硬度和耐久性。
复合材料是由不同成分的两个或更多相组成，可以结合各种特性以达到所需的材料性能。
1.2 文章结构本文将从三个方面对复合增韧双马来酰亚胺原理进行详细介绍。
首先，我们将概述本文研究内容和结构，为读者提供整体把握。
其次，我们将深入探讨复合材料的概念以及增韧机制的原理和应用。
最后，我们还将讨论现有问题并提出改进与优化方向。
1.3 目的本文旨在全面阐述复合增韧双马来酰亚胺原理，并探索其在实验和应用中的潜力。
同时，我们希望通过分析现有问题，并提出改进方法和优化方向，为未来研究提供参考。
通过对该原理的详细说明和讨论，我们希望能够为相关领域的研究人员提供有价值的参考和指导。
以上是“1. 引言”部分的内容。
2. 复合增韧双马来酰亚胺原理:2.1 复合材料概念:复合材料是由两种或更多种不同组分组成的，具有明显界面和协调工作的材料。
通常是将一种或多种纤维或颗粒状增强相与连续相（基体）结合在一起形成的。
复合材料具有优异的力学性能、减轻重量、提高刚度和强度等特点，因此被广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。
2.2 增韧机制介绍：增韧是指通过对复合材料进行改性，使其能够在拉伸或冲击等载荷下表现出更好的韧性。
常见的增韧机制包括斜交层、吸能微裂纹和位错抗行进等。
- 斜交层: 通过在复合材料中引入不同方向的纤维层，使其在受到外力时能够产生微小的位移，从而吸收冲击力并阻碍裂纹扩展。
- 吸能微裂纹: 在复合材料中添加一些可拉断的微裂纹，以吸收能量并阻止裂纹扩展。
- 位错抗行进: 将位错线引入到复合材料中，增加了其变形能力和韧性。
2.3 双马来酰亚胺引入与作用:双马来酰亚胺（BMI）是一种高性能的热固性树脂，具有优异的耐高温、耐化学品和机械性能。
聚氨酯增韧环氧树脂机理
聚氨酯增韧环氧树脂机理聚氨酯增韧环氧树脂是由聚氨酯弹性体与环氧树脂基体相结合制成的一种复合材料。
它具有聚氨酯的优良力学性能和环氧树脂的良好耐化学性能，因此在许多领域中得到了广泛应用。
聚氨酯增韧环氧树脂的机理主要包括分散增韧机理、共混增韧机理和互穿网络增韧机理。
1.分散增韧机理：聚氨酯的主要成分是聚醚多元醇和异氰酸酯，它们具有良好的力学性能和粘滞性。
当聚氨酯弹性体离散分散在环氧树脂基体中时，它们能够在树脂的断裂面上形成连接桥梁，从而增加树脂的延展性和抗冲击性能。
此外，聚氨酯弹性体还能吸收冲击能量，减轻冲击对树脂的破坏。
2.共混增韧机理：聚氨酯弹性体与环氧树脂基体在分子水平上能够相互扩散和交联，形成共混结构。
这种共混结构能够提高材料的界面相容性，减少它们之间的界面应力，从而提高了材料的力学性能和抗冲击性能。
此外，共混结构还能够增加材料的断裂韧性，提高材料的耐磨性能。
3.互穿网络增韧机理：聚氨酯弹性体与环氧树脂基体能够在分子水平上发生化学反应，形成互穿网络结构。
这种互穿网络结构能够增加材料的强度和刚度，提高材料的耐磨性能和耐腐蚀性能。
此外，互穿网络结构还能够提高材料的疲劳寿命，延缓材料的老化过程。
聚氨酯增韧环氧树脂的机理可以通过以下实验研究得到验证：1.拉伸实验：将聚氨酯增韧环氧树脂样品切割成试样，然后在拉伸试验机上进行拉伸实验。
实验结果表明，与纯环氧树脂相比，聚氨酯增韧环氧树脂的断裂应变和断裂强度明显提高。
2.冲击实验：使用冲击试验机对聚氨酯增韧环氧树脂进行冲击实验。
实验结果表明，与纯环氧树脂相比，聚氨酯增韧环氧树脂的冲击能量吸收能力明显提高。
3.扫描电子显微镜观察：使用扫描电子显微镜观察聚氨酯增韧环氧树脂的断裂面形貌。
观察结果表明，聚氨酯弹性体与环氧树脂基体能够形成明显的共混结构，验证了共混增韧机理的存在。
综上所述，聚氨酯增韧环氧树脂的机理主要包括分散增韧机理、共混增韧机理和互穿网络增韧机理。
这些机理共同作用，提高了聚氨酯增韧环氧树脂的力学性能和抗冲击性能。
PVC纳米复合材料增强和增韧研究进展
■ 康 永
收 稿 日期 ：２ １－ ７ ２ ０ ０ ０ －２
作者简介：康 永 ，男 ，助理工程师 ，现在陕西金泰氯碱化工有限公司技术 中心从事技术工作。
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为 填料来 填充改 性聚合 物， 得高强 是获 高韧复合 材料有效方 法之一。文中 年来 增 对近 纳米 韧Ｐ Ｃ的 Ｖ 制备方法， 韧机理 增 和发展 趋势作了 进行了 说明。 关键词： 聚氯乙 烯；纳米材料；增韧；增强
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得 纳 米 复 合 材 料 。 （）熔 融 插 层 法 通 ２ 常是 将 经 过 表 面 处 理 的层 状 纳 米 粒 子 与 Ｐ ＶＣ 树 脂 粉 末 以 及 各 种 加 工 助 剂
工程塑料PBT增韧改性的研究进展
工程塑料PBT增韧改性的研究进展摘要聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种结晶型线形饱和聚酯树脂。
PBT 在工业中的一些应用实例显示出其在某些方面无可替代的优越性，现它已成为继聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（MPPO）之后的第五大通用工程塑料，并在许多领域获得了广泛应用。
PBT在应用过程中也存在某些物理力学性能方面的不足，如不能长期经受热水作用；柔韧性不足，冲击韧性对缺口比较敏感。
用热塑性树脂对PBT进行共混改性已经成为使PBT高性能化和功能化的主要途径之一，下面将对近年来国内外该领域的研究进行介绍。
关键词工程塑料；PBT增韧改性；研究进展引言通常将高分子的共混改性技术称为ABC技术，即合金（Alloy）、共混（Blend）和复合化（Composite）技术。
高分子共混改性是利用溶度参数相近和反应共混的原理在反应器或螺杆挤出机中将两种或两种以上的聚合物材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均相，微观上分相的新材料的工艺方法。
聚丙烯共混改性的方法有：相容体系的直接共混，添加相溶剂共混以及反应性共混等。
影响聚丙烯共混改性的因素有：共混体系的结构形态、相容性、组成和共混工艺等。
1 工程塑料PBT增韧改性1.1 PA共混改性PBTPA的溶解度参数为53.2J1/2/cm3/2、56.9J1/2/cm3/2，与PBT的相容性较差，共混时应加增容剂（苯乙烯、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯多元共聚物）。
研究表明，选用适当的相容剂如PBT-g-MA，EV A-g-MAH，固体环氧树脂TGDDM 和E-44（双酚A型环氧）能使PBT/PA6熔融反应共混后形成部分相容体系，共混物的力学性能得到提高[1]。
Jacob John将PBT在双螺杆挤出机中经马来酸酐自由基聚合得到PBT接枝物，用于PBT和PA66的相容剂[2]。
PBT和PA66共混物中加入2.5%的接枝PBT，机械强度就有很大的提高。
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１ 言 前
轴长 均 在 １ —１ ０ ｎ ０ Ｏ ０ ｍ之 间 ，且仅 有 一个 连 续相 存 在 ，则此材 料 可认 为是微 观 复合 材料 。 因此 ，聚 合 物 复 合材料 应 属于 宏观 材料 。对 于共混 型 的复合 材
家用 电器 、包装材料 、医用等领域 基体 中的分散 形
的力学性能 和断裂性能都 有不 同程 度的影 响。 复合 材 料不 但 保 留 了原组 成材 料 的 主要 性能 ，
烃 弹性 体 具有 良好 的增韧 效果 、抗老 化 性能 和 易加
改性塑料 专题
ＭＯ ＤＩ ＥＤ Ｐ ＡＳＴ ＣＳ Ｆｌ Ｌ Ｉ
复合材料共混改性 的增 韧机理研 究
王建文 王 丽２
（ 、大庆华科股份有限公司 ２ １ 、东北石油大学 黑龙 江大庆 ，１３ １） ６３ ６
摘要 ：介绍 了聚丙烯复合材料 的定义 ；及在聚丙烯共混改性 中，共混改性的方法，包括化学方法和物理方法，详细介绍了 物理共混的方法 。同时，重点 阐述了在热塑性树脂 的共混改性实验 中，聚丙烯复合材料 的冲击性 能得到提高的增韧机理。 关键词 ：聚丙烯 ，共混改性 ，增韧机理 ，塑料．
态＿和 两相 问的界 面 相互 作 用等 的 变化 对复 合材 料 ２
习 丙烯主要 用于制 作塑料制品， 并广泛 应用于
水
缺 口冲 击 强度较 低 ，尤其 在低 温 时更 为突 出 ，而使 其 应 用 受 到 限 制 。 为 了 解 决聚 丙烯 低 温脆 性 的 问 题 ，在 聚丙 烯复 合体 系 中添加 聚烯 烃弹 性体 ，聚烯
或 功 能 体 （ 能 相 、 功 能 组 元 ） 基 体 通 过 界 面 将 功 。
２聚 丙烯 复 合材 料
聚 合 物 材 料 又 称 高 分 子 材 料 ，
Ｍ． Ｗ． ｉｈ ｒ ｓ ｎ． Ｏ． Ｒｃ ａ ｄ ｏ １给混合 复合材料定 义如下 ：用
分 散 相 联 接 在 一 起 ， 同时 ，通 过 参 与 、协 同 和 加
强作 用 与 分 散 相 共 同 决 定 复 合 材 料 性 能 。 复 合 材 能 的 可 设 计 性体 现 在 各 个 组 分 材 料 之 间的 可 设 计 性 、复 合 工 艺 的 可 设 计 性 和 各 组 分 材 料 分 配 比例 的分 布规 律 的可设 计性 。
复 合 效应 ＿是指 复 合材 料 性 能 与构 成 复 合材 料 ４
Ｔｈ ｏ ｇ ｅ ｉ ｇ ￣ ｓ ａ ｃ ｆｃ ｍ ｐｏ ｉｅｍ ａ ｅ ｉｌ ｅｔ ｕ ｈ ｎ ｎ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｓｔ ｔｒａ
Ｄｌ ｅｎ ｕ儿 ｌ ｍ ｏ ｄｌ ｌ ｔ Ｃａｔ ｏｎ ｌ
Ｗ ａ ｇ Ｊ ａ ｗｅ ． ａ ｇＬｉ ｎ ｉｎ ｎ Ｗ ｎ
（， ｑｎ ａ ｅＣ ｒ ｏ ａｉｎＮｏ ｔｅ ｓ Ｐ ｔｏｅ ｍ ｉｅｓｔ， ｉ ｎ ｊ ｎ ２ １ Ｄａ ｉｇＨｕ ｋ ｏ ｐ ｒ ｔ ｒｈ ａｔ ｅｒ ｌｕ Ｕｎｖ ｒｉ Ｈｅｌ ｇｉ ｇ ， ｏ ｙ ｏ ａ
ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ， ｏ ｙ ｒ ｐ ｌｎ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｐ ｌ ｐ ｏ ｙ ｅ ｅｃ ｍｐ ｓｔ ｓｉ ｐ ｃ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｏｉ ｅ ｍ ａ ｔｐ ｒｏ ｍ ｎ ｅｉ ｒ ｖ ｄ ｔ ｕ ｈ ｎ ｎ ｅ ｈ ｎ ｓ ． ｍｐ ｏ ｅ ｇ ｅ ｉ ｇ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｏ
工性 ， 聚丙烯 复合材 料体 系 良好 的增韧剂 。 是
又可 以 通过 材料 的 设 计 、充 分 发 挥 各 组 分 的 复 合
效 应 使 各 组 分 的 性 能 互 相 补 充 并 彼 此 关 联 ，从 而 获得 新 的性 能 。微观 上 ，复合材 料 是 多相 材料 ，
其 中的连 续相 称 为基体 相 ，分散 相 称 为体 （ 增强 相）
物 理方 法使 两种 或 两种 以上现 有材 料结 合而 产生 的
一
个 多相体 称 为复 合材料 ，该 多相 体 与原始 材料 有
不同 的物理性 质但又保 留它们 的一 致性 ： 材料 的一 若
个 或 多个分 散相 可 以宏观 广泛 ，即最宽 最长 的轴 长
均 大于 １ ｍ或有一个 以上 的连 续相存在 ，则可 认为 ｕ 材 料 为宏观复 合材料 ： 若所 有单独分 散相最 宽最长 的
Ｄａ ｉＲ１ ３ １ ） ｑｎ ６ ３ ６
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ｓｐａｐｅ ｎｔ ｏｄｕｃ ｓｔ ｆｎｉｉ ｎ ｙ ｏ ｌ ｎｅｃ ｒｉ ｒ ｅ ｈｅｄｅ ｉ ｔｏ ｏｆｐｏｌｐｒ ｐｙ ｅ ｏｍ ｐｏ ｉｅｍ ａｔ ｒａｌ；ａ ｓｔ ｅ ｉ ｓ ｎｄ ｎ ｙｐｒ ｉ ｐｏｌ ｏｐｙ ｅ ｅ ｌ ｎｅｂｌｎｄｉ ｎｇ ｍ ｏ ｆｃ ｔｏｎ， ｅ ｄｉ ａ ｉ ｉ ｂｌｎｄｉ ｏ ｆｃ ｉ ｅ ｈｏｄｓ ｎｃ ｕｄｉ ｈｅ ｉ ａ ｅ ｈｏｄｓａｎｄ ｐｈｙ ｉ ｌｍ ｅ ｈｏｄ ，ｉ ｒ ｄｕｃ ｓｉ ｔ ｌｔ ｎｇｍ ｄｉ ａｔｏｎ ｍ ｔ ｉ ，ｉ ｌ ｎｇ ｃ ｍ ｃ ｌｍ ｔ ｓｃａ ｔ ｓ ｎｔ ｏ ｅ ｎ ｄｅａｉ ｈｅ ｐｈｙｓｃ ｌｂｌｎｄｉ ｅ ｈｏ Ａ ｔｔ ａ ｅｔｍ ｅ ｅ ａ ｉ ａ ｅ ｎｇｍ ｔ ｄ． ｈｅｓ ｍ ｉ ， ｌ ｂｏｒ ｔ ｄ ｉｈ ｍ ｐｈａ ｉ ｎ ｈｅｔ ｒ ｏｐｌ ｔｃｒ ｓｎ ｏｄｉ ｅ ｂｙ ｂｌｎｄｉ ａｅ ｗ ｔ ｅ ｓｓｉ ｔ ｈｅ ｍ ａｓｉ ｅ ｉ ｍ ｉ ｆ ｄ ｅ ｎｇ