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橡胶增韧塑料千千万,哪种结构最喜欢?
最后更新:2016-06-01    浏览:2111 字体大小:

    塑料增韧可以分为橡胶增韧与刚性粒子增韧两种方式,橡胶增韧应用最为广泛。尽管有关塑料与橡胶共混的研究论文数不胜数,但若从共混物中橡胶相的的结构来分类,橡胶相在增韧体系中主要有以下几种相结构:

包藏结构

    在塑料/橡胶共混体中,橡胶以分散相存在,而分散相含有塑料包藏物。根据橡胶包藏结构形状的不同,有“细胞”结构“蜂窝”结构等。图1是以包藏结构存在的橡胶相的TEM照片,其中照片a是HIPS中PB相的包藏结构,照片b是PS/SBR-g-S共混物中SBR相的包藏结构,均可见橡胶相中(黑色)分布着许多PS粒子(白色),形成所谓“蜂窝”状或“细胞”状包藏结构。包藏结构因橡胶相中包藏塑料粒子而增大了起增韧作用的有效橡胶体积,从而提高了橡胶的增韧效率,即用小量的橡胶可获得较高的冲击强度。

              

               

岛相结构

    图2是塑料/橡胶共混物的“海-岛”相结构,橡胶相以“岛”状分散相存在。在用机械共混法制备的塑料/橡胶共混物中,橡胶相普遍以这种形态存在,其形状不规则,其粒径分布宽,如图2中橡胶相的粒径分布范围为0.05~0.75um。由于以“岛”相存在的橡胶相粒子无包藏结构,从而不可能增大起增韧作用的有效橡胶体积,因此其增韧效率低于具有包藏结构的橡胶相

              

网眼结构

    图3是橡胶相以网眼结构存在的PVC/SBR-g-SAN共混物的TEM照片,可见,橡胶相以厚度为0.01um甚至更薄的穿孔薄膜随机分布在塑料基体中,形成网眼结构。以网眼结构存在的橡胶相为连续相,塑料基体也是连续相,形成了“双连续相”结构。这种结构可赋予塑料/橡胶共混体以优异的抗冲击强度,但对共混体的拉伸强度、弯曲强度与硬度损害不大,是一种理想的相结构。

                  

近连续相结构

    在塑料/橡胶共混物中,当橡胶用量较大时,橡胶分散相粒子数目增加,粒面距离缩短甚至发生粒面接触,这种橡胶相结构被称为近连续相结构。图4是橡胶相以近连续相结构存在的PS/SBR-g-S共混物的TEM照片。与“岛”相结构相比,橡胶相以近连续相结构存在时,共混物的冲击强度较高,但由于橡胶用量较大,致使共混物的拉伸强度、弯曲强度和硬度降低。

          

洋葱结构

                                          

    在PS或HIPS溶液中加入橡胶,待橡胶溶解并混合均匀后铸膜,橡胶可在PS或HIPS基体中形成与洋葱剖面相似的相结构,被称为“洋葱”结构,如图5所示。这是一种奇特的橡胶相结构。但目前为止,这种具有“洋葱”结构的橡胶相尚未显示出增韧PS的优越性,在实际生产应用过程中也难以实施。

此外,某些塑料/橡胶共混物的橡胶相还以层状结构、柱状结构、“串烧”结构等形态存在。

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