《VC抗冲改性剂》PPT课件

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1、第六章PVC抗冲改性剂化学工程学院合成材料老化性能？强度？（拉伸强度；抗冲击强度）●材料分子结构●共聚改性（ABS、HIPS）●添加剂---抗冲改性剂PVC树脂抗冲改性？脆性材料提高材料韧性改性材料韧性是高分子材料在高速撞击下所呈现出的坚韧程度，或是抗断裂的能力---是材料的重要力学指标冲击韧性包括两方面：1）受冲击后的变形能力---断裂伸长率2）抗断裂的能力---冲击强度抗冲改性剂是改善材料抗断裂能力的添加剂一、高分子材料的抗冲击强度和增韧改性高分子材料抗冲击强度是指标准试样受高速冲击作用断裂时，单位断面面

2、积（或单位缺口长度）所消耗的能量。它描述了高分子材料在高速冲击作用下抵抗冲击破坏的能力和材料的抗冲击韧性，有重要实际意义。（一）抗冲击强度实验抗冲击强度的测定方法高速拉伸试验落锤式冲击试验摆锤式冲击试验悬臂梁式（Izod）简支梁式（Charpy）厚度d宽度bPInstron5569电子万能材料试验机（electronicmaterialtestingsystem）1.高速拉伸屈服强度断裂强度拉伸强度tb-试样厚度，d-试样宽度P-最大载荷材料拉伸应力-应变曲线下的面积相当于试样拉伸断裂所消耗的能量，表征材料

3、韧性的大小。断裂强度高和断裂伸长率大的材料韧性也好。这个能量与抗冲击强度不同,两种实验的应变速率不同，拉伸实验速率慢而冲击速率极快；拉伸曲线求得的能量为断裂时材料单位体积所吸收的能量，而冲击实验只关心断裂区表面吸收的能量。图7-2材料拉伸实验的应力-应变曲线2.冲击试验：简支梁式冲击试验，将试样放于支架上（有缺口时，缺口背向冲锤），释放事先架起的冲锤，让其自由下落，打断试样，利用冲锤回升的高度，求出冲断试样所消耗的功A，按下式计算抗冲击强度：（7-11）式中分别为试样冲击断面的宽和厚，抗冲击强度单位为。若实验

4、求算的是单位缺口长度所消耗的能量，单位为。图7-29简支梁式冲击试验机（Charpy）示意图悬臂梁冲击强度如何得到标准样条？混合—双辊开炼—压片—制样高速混合混合:在高速混合机或捏合机中进行，是物料的初混合，最终便形成均匀的粉状掺混物当试验用料量少时，可采用手工掺混双辊开炼塑化:过程是在树脂的流动温度以上和强大的剪切作用力下在双辊筒炼塑机或密炼机中进行的，是物料在初混合的基础上的再混合过程。开放式炼塑机操作注意事项压片压制:成型过程包括物料的熔融、流动、充模成型和最后冷却定型等程序，是物理变化过程，不应发生化

5、学变化。正确选择和控制压制的温度、压力、保压的时间及冷却定型程度等都是很重要的。制样简支梁冲击仪三个阶段物料吸收能量的能力不同，硬质聚氯乙烯，裂纹引发能高而扩展能很低，这种材料无缺口时抗冲强度较高，一旦存在缺口则极容易断裂。裂纹扩展是材料破坏的关键阶段，因此材料增韧改性的关键是提高材料抗裂纹扩展的能力。冲击破坏过程虽然很快，但可分为三个阶段：一是裂纹引发阶段，二是裂纹扩展阶段，三是断裂阶段。图7-30冲击实验中材料受力及屈挠关系曲线曲线下面积：白亮区域——裂纹引发能阴影区域——裂纹扩展能脆性断裂和韧性断裂表面

6、脆性试样断裂表面的照片韧性试样断裂表面的照片脆性试样断裂表面的电镜照片韧性试样断裂表面的电镜照片二.影响聚合物冲击韧性的因素1.相对分子质量及分布对强度的影响规律：强度随相对分子质量的增大而增加，分布宽窄影响不大，但低聚物部分增加时，因低分子部分发生分子间断裂而使强度下降。2.低分子掺合物对强度的影响规律：低分子物质的加入降低强度。实例增塑剂的加入能降低强度，但对脆性高聚物而言，少量加入低分子物质，能增加强度。3.交联对强度的影响规律：适度交联增加强度，但过度交联，在受外力时，会使应力集中而降低强度。实例橡胶

7、的适度交联。4.结晶对强度的影响规律：结晶度增大，强度增加，但材料变硬而脆；大球晶增加断裂伸长率，小球晶增加韧性、强度、模量等；纤维状晶体强度大于折叠晶体强度。实例缓慢降温有利形成大球晶，淬火有利形成小球晶。5.取向对强度的影响规律：取向能增加取向方向上材料的强度。6.填充物对强度的影响规律：适当填充活性填料增加强度。实例　塑料填充橡胶;橡胶填充炭黑；玻璃钢填充玻璃纤维。7.材料中缺陷对强度的影响缺陷危害：杂质、不塑化树脂粒、气泡、降解物等造成微小裂纹，当材料受到外力作用时，在缺陷处产生应力集中，致使材料断裂

8、、破坏。局部放大三.高分子材料的增韧途径1.选用高分子量的产品牌号,且分子量分布窄分子量增大,材料冲击韧性提高,如超高PE;PVC2.化学改性及选材●对于柔性链聚合物引入少量的分子间交联,可以大大提高冲击韧性●对于刚性链聚合物要适当提高分子链的柔性如:PVC—丙烯酸酯;SBS;乙-丙共聚物3.控制凝聚态结构聚合物含有适当的结晶，能增加分子间的相互作用力，有利于提高冲击韧性，结晶度太高，冲击韧性反而下