增韧剂的作用机理
1.弹性体增韧机制
银纹理-剪切带理论
弹性体颗粒(0.1-1μm)是诱导银化的应力集中点
同时促进基体的剪切屈服(能量吸收比银粒高 5-10 倍)。
典型系统:HIPS (聚苯乙烯/丁二烯橡胶)
气蚀机制
橡胶相在应力作用下形成微腔(50-200 nm)。
引起基材塑性变形(如 PP/EPDM 系统)。
通过空化实现体积膨胀,最高可达原体积的 300%
2.刚性颗粒增韧
纳米 CaCO₃ 增韧:
粒径 <100nm,缺口冲击强度提高 3-5 倍
最佳添加剂量 5-15wt%(表面需要硅烷偶联剂处理)
核壳结构颗粒
PMMA-g-PB (丙烯酸酯外壳/丁二烯内核)
PVC 缺口冲击强度高达 80kJ/m²。
3.多种机制协同作用
POE-g-MAH 加固 PA6:
马来酸酐接枝率为 0.8-1.2% 时
冲击强度从 6kJ/m² 提高到 45kJ/m²。
同时保持拉伸强度 >50MPa
主要应用领域
1.工程塑料改性
汽车保险杠(PP 改装):
配方: PP 70% + POE 15% + 滑石粉 15%PP 70% + POE 15% + 滑石粉 15%。
性能:缺口冲击 >45kJ/m² (-30°C)
电气和电子外壳(PC/ABS):
添加了 MBS 8-12%
落球冲击试验:1 千克钢球 1 米高度不破裂
2.特殊材料
超强韧性尼龙(PA66):
EPDM-g-MAH 10-15%
悬臂梁冲击 >90kJ/m²
轨道部件
透明增韧 PMMA:
芯壳 ACR 5-8%
透光率 >92%,冲击强度提高 3 倍
3.复合材料
碳纤维增强环氧树脂:
修改后的 CTBN(10 小时)
G₁C 从 200J/m² 升级到 800J/m²
木塑复合材料:
EVA 增韧剂 3-5%
弯曲模量保持率 >85