一文看懂塑料的韧性、刚性、抗冲击性

一文看懂塑料的韧性、刚性、抗冲击性

刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小；“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。“刚度”越大，越不容易发生变形；“柔度”越大，越容易发生变形。韧性好的材料比较柔软，拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大，而硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量较小。

从以上叙述可以看出，刚度和韧性呈对立态，但对经过改性的塑料制品而言，两者会相互依存。例如用玻纤增强塑料后，它的刚性变大的同时，可能出现拉伸强度和冲击强度都增加。

如何提高塑料韧性

通过对塑料制品的测试发现，提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑料的增韧效果。增韧的途径很多，比如增大基体树脂的分子量，使分子量分布变得窄小，或者控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和晶型等方法提来高韧性。

如何区分塑料常用的增韧剂?

橡胶弹性体增韧

EPR（二元乙丙）、EPDM（三元乙丙）、顺丁橡胶（BR）、天然橡胶（NR）、异丁烯橡胶（IBR）、丁腈橡胶（NBR）等；适用于所有塑料树脂的增韧改性；

热塑性弹性体增韧

SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等；多用于聚烯烃或非极性树脂增韧，用于聚酯类、聚酰胺类等含有极性官能团的聚合物增韧时需加入相容剂；

核-壳共聚物及反应型三元共聚物增韧

ACR（丙烯酸酯类）、MBS（丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PTW（乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物）、E-MA-GMA（乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物）等；多用于工程塑料以及耐高温高分子合金增韧；

高韧性塑料共混增韧

PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等；高分子合金技术是制备高韧性工程塑料的重要途径；

其它方式增韧

纳米粒子增韧（如纳米CaCO3）、沙林树脂（杜邦金属离聚物）增韧等。

从原理上讲，增韧的本质可以说是增容。如果把增韧剂看作一类聚合物，就可以把这种增容原理延伸到所有的高分子共混物中。工业上制备有用的聚合物共混物时，反应性增容是我们必须要运用的技术，增韧剂也因此有了不一样的意义，也正是如此，才有了“增韧相容剂”，“界面乳化剂”的形象称谓！

如何提高抗冲击性能

作为工程塑料，我们希望它同时具有良好的韧性和刚性。在改善材料的韧性时，还应设法提高刚性。

一般情况下加入无机填料即可增加刚性。但最有效的方法是将弹性体的增韧和填料的增强结合起来。

抗冲击性能差是工业上某些重要塑料的性能缺陷。如PVC、PS、PP等，尤其在低温时因抗冲击性能太低而使其应用受到限制。然而在热塑性塑料中，通过添加“冲击改性剂”就能大大提高它们的抗冲击性能。

冲击改性剂的品种：

常用的有ACR-丙烯酸酯类树脂、MBS-甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、CPE-氯化聚乙烯、ABS、EVA、EPT-三元乙丙胶等。

从塑料制品的改性效果来看，ACR是综合性能最好的一类；

MBS是透明制品重要的冲击改性剂，在全球冲击改性剂市场中占有重要地位。

冲击改性剂虽然可以提高冲击强度，但对其他机械强度有不利的影响。

如MBS加入PVC中使拉伸强度和弯曲强度下降。ACR的加入，也会使HPVC-高分子量PVC的拉伸强度、硬度和维卡耐热性有所下降。CPE的加入，也使共混物的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点下降。所以使用冲击改性剂时，必须兼顾其他性能，予以综合考虑。以确定合适的用量。