界面粘结对聚氯乙烯/丁腈橡胶共混物脆韧转变的影响

应用丙烯腈（ＡＮ）含量不同的丁腈橡胶（ＮＢＲ）与聚氯乙烯（ＰＶＣ）共混，研究了界面粘结对ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物脆韧转变的影响．结果表明：当基体层度Ｔ相等时，过强的界面粘结，使ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的冲击强度降低，并且其产生脆韧转变的临界基体层厚度Ｔｃ减小．界面粘结对于聚合物共混物的增韧行为具有直接的影响．损伤区分析给出：随着界面粘结强度增大，空洞化过程受阻，减弱能量的耗散，并且不利于诱导剪切屈服损伤的产生，因而不利于增韧；但是界面粘强度过小，意味着共混物的相容性太差，致使分散相粒径过大，也不利于增韧．所以对增韧来讲，共混物的界面粘结强度存在一个最佳范围．     

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅳ橡胶粒子的分布对PVC/NBR共混物脆韧转变的影响

根据作者已建立的准网络形态模型和推导出的基体层厚度计算公式，从实验上研究了橡胶粒子的分布对聚氯乙烯（ＰＶＣ）／丁氰橡胶（ＮＢＲ）共混物脆韧转变的影响．结果表明，不仅无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物存在脆韧转变主曲线，而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物也存在脆韧转变主曲线．但是两条主曲线明显不重合，表明橡胶粒子的分布对ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物脆韧转变有显著影响．而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的临界基体层厚度比无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的临界基体层厚度大得多，表明准网络形态比无规形态明显有利于增韧．因此临界基体层厚度不仅是基体的特征参数，还是界面粘结和橡胶粒子分布的函数．     

聚合物共混物脆韧转变性能研究：Ⅳ.橡胶粒子的分布对PVC／NBR共混物…

根据作者已建立的准网络形态模型和推导出的基体层厚度公式，从实验上研究了橡胶粒子的分布对聚氯乙烯／丁氰橡胶共混物脆韧转变的影响。结果表明，不仅无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物存在脆韧转变主曲线，而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物也存在脆韧转变主曲线，但是条主曲线明显不重合，表明橡胶粒子分布对ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物脆韧转变有显著影响，而且准网络形态ＰＶＣ／ＮＢＲ共混物的临界基体层厚度比无规形态ＰＶＣ／ＮＢＲ     

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅱ准韧性聚合物共混物脆韧转变的几何模型

给出了分散相粒间基体层厚度Ｔ与分散相粒径（ｄ）、粒径分散度（σ）和分散相体积分数（）的定量关系式．发现σ对Ｔ的影响与有关，不仅Ｔ随σ的增大而增大，而且越大，这种影响越显著．用计算机图像分析仪直接测定了聚氯乙烯／丁腈橡胶、聚丙烯（ＰＰ）／三元乙丙橡胶、ＰＰ／乙烯 醋酸乙烯酯共聚物共混物的Ｔ，发现这三种共混物的Ｔ近似于对数正态分布．理论预示与实验结果很好符合．     

聚合物共混物脆韧转变性能研究：II.准韧性聚合物共混物脆韧转变的几何模型

给出了分散相粒间基体层厚度Ｔ与分散相粒径（ｄ）、粒径分散度（σ）和分散相体积分数（φ）的定量关系式。发现σ对Ｔ的影响与φ有关，不仅Ｔ随σ的增大而增大，而且φ越大，这种影响越显著。用计算机图像分析仪直接测定了聚氯乙烯／丁腈橡胶、聚丙烯（ＰＰ）／三元乙丙橡胶、ＰＰ／乙烯－醋酸乙烯酯共聚物共混物的Ｔ，发现这三种共混物的Ｔ近似于对数正态分布，理论预示与实验结果很好符合。     

聚合物共混物脆韧转变性能研究 V.橡胶粒子的分布对聚氯乙烯/丁腈橡胶共混物韧性刚性关系的影响

聚合物共混物脆韧转变性能研究Ｖ．橡胶粒子的分布对聚氯乙烯／丁腈橡胶共混物韧性刚性关系的影响刘浙辉朱晓光张学东漆宗能（中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室北京１０００８０）蔡忠龙（香港理工大学应用物理系香港九龙）王佛松（中国科学院北京...     

聚合物/橡胶共混物脆韧转变机理的定量化研究

由于聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)类准韧性聚合物在室温低速拉伸时为韧性破坏,因此Bucknall提出的室温下拉伸蠕变试验体积应变方法、不能用于表征这类共混物的脆韧转变机制.应用时温等效原理,可使低速低温拉伸试验和室温冲击试验相关等效.由此提出在聚合物的脆化温度下拉伸蠕变体积应变方法适用于所有的聚合物共混物的增韧机理的定量化研究.结果给出,当体积应变-轴向应变曲线的斜率用K表示时:室温冲击脆性PP的K=0.76,主要是空洞-银纹化损伤机制;超高韧性PP/EPDM(V_(?)=0.30)的K≈0,主要是微剪切损伤机制.从而定量化的确认了这种损伤机制的转化是准韧性聚合物PP/橡胶共混物产生脆韧转变的根本原因.     

聚氯乙烯—丁腈橡胶—氯丁橡胶三元共混物的研究

测定了聚氯乙烯（ＰＶＣ）－丁脯橡胶（ＮＢＲ－２９）－氯丁橡胶（ＣＲ）三元共混物的冲击性能和应力－应变行为，用动态力分析、扫描电和透射电镜研究了共混物的相容性和形态结构。结果表明，ＮＢＲ－２９对ＰＶＣ，ＣＲ有良好的增容作用，三元共混物是部分相容的二相体系，具有良好的抗冲击性能。     

聚氯乙烯－丁腈橡胶－氯丁橡胶三元共混物的研究

测定了聚氯乙烯（ＰＶＣ）－丁腈橡胶（ＮＢＲ－２９）－氯丁橡胶（ＣＲ）三元共混物的冲击性能和应力－应变行为，用动态力学分析、扫描电镜和透射电镜研究了共混物的相容性和形态结构，结果表明，ＮＢＲ－２９对ＰＶＣ，ＣＲ有良好的增容作用，三元共混物是部分相容的二相体系，具有良好的抗冲击性能。     

聚合物共混物脆韧转变性能研究 Ⅲ.分散相形态参数之间的关系

为了研究形态（特别是分散状态）对聚合物共混物韧性的影响，建立了准网络形态模型，定义了分散相分布系数（ξ，０＜ξ１），并给出其物理意义，推导了基体层厚度的计算公式，研究了形态参数的变化对基体层厚度的影响．对于常见的无规形态，ξ≈１．对于准网络形态，ξ＜１，并且不是常数．计算结果表明，减小ξ和分散相粒径及其分布、增大其体积分数有利于减小基体层厚度．从理论上证明了准网络形态比无规形态更有利于减小基体层厚度．     

聚合物共混体脆韧转变的损伤竞争理论——Ⅰ.损伤竞争准数与脆韧转变判据

提出了一个无因次损伤竞争准数D_a(=σ_b~2/σ_y~2),将决定聚合物共混体脆韧转变的两种互相竞争的机制,即脆性断裂(断裂应力σ_b)和剪切屈服(屈服应力σ_y)统一起来。利用共混体分散相粒子分布的无穷多共线裂纹近似,推导出D_a=(L_(ym)/L_D)·F_g,其中L_(ym)是基体本征脆韧转变尺寸,F_g是与试样几何构型,裂纹预置及实验方法等有关的因子,L_D是分散相等效缺陷尺寸。脆韧转变的临界条件为D_(ac)=1,D_a<1为脆性破坏,D_a>1为韧性破坏。实验数据证实了本文提出的D_a判据的合理性。     

PS/SBS/CaCO_3共混物体系脆韧转变

研究了不同组成的聚苯乙烯 (PS)基三元共混物体系的缺口冲击性能、拉伸性能和断面形貌以及相形态 .实验结果表明 ,微米级碳酸钙的增韧改性效果稍好于纳米级碳酸钙 ,但增强效果却相反 .随着分散相含量的增加 ,3种共混物韧性皆明显提高 ,拉伸曲线向右下方移动 ,应变软化减弱 ,应变硬化增强 .研究发现了随分散相含量的增加 ,PS共混物出现了脆韧转变 ,而且脆韧转变以不同的形式表现了出来 ,即冲击强度、断面形貌以及拉伸曲线在同一区间同时出现了转变     

与断裂临界特征长度有关的聚合物脆韧转变判据

基于线弹性断裂力学，探讨了聚合物粒子填充复合材料中的脆韧转变情况，提出了一个与聚合物材料的临界特征长度有关的脆韧转变判据rc／V~2_fc和rc／Vfc．对一定的填充粒子和聚合物共混体系，re／V2fc(或rc／Vfc）为一常数。     

丁腈橡胶对聚甲醛树脂的增韧机理研究

研究了丁腈橡胶（ＮＢＲ） 对聚甲醛（ＰＯＭ） 树脂的增韧机理,并比较了ＰＯＭ／ＮＢＲ 体系和ＰＯＭ／ 热塑性聚氨酯（ＴＰＵ） 体系的异同．结果表明,高丙烯腈（ＡＮ） 含量的ＮＢＲ 有着和ＴＰＵ 相近的溶度积参数,且其分子上的氰（ＣＮ） 基或双键对ＰＯＭ 分解时产生的甲醛及大分子自由基的捕捉作用,有利于改善ＮＢＲ 和ＰＯＭ 之间相容性,因而可和ＰＯＭ 树脂形成良好的合金体系;当ＮＢＲ 含量达４０ｗｔ％ 时,ＰＯＭ／ＮＢＲ 体系出现脆 韧转变,从逾渗机制、剪切带机制、类互穿网络（ＩＰＮ） 作用机制等角度进行考察的结果证明,ＮＢＲ 对ＰＯＭ 树脂的增韧行为以及ＰＯＭ／ＮＢＲ 共混合金体系的脆 韧转变规律与ＰＯＭ／ＴＰＵ 体系相一致．     

聚合物共混体脆韧转变的判据

本文从应力分析的角度出发,提出了一个新的判据来表征共混体的脆韧转变,即A判据,A=V_(fc)~2/d_c=常数,V_(fc),d_c分别为共混体中分散相粒子的临界体积分数及临界粒径。对于给定的基体,A与分散相的形态无关,仅是基体的特征参数。以A判据来处理不同共混体的脆韧转变,包括极性的N 6/EPDM共混体系、非极性的PP/EPDM共混体系及填充的PE/CaCO_3共混体系等均取得了满意的结果。此外,本文还首次得到了共混体的冲击韧性(G)与V_f~2/d关系的主曲线。研究表明:在处理共混体的脆韧转变时,A判据较T_c判据具有更好的适用性。     

相容剂对PP/POE共混体系脆韧转变行为的影响

采用熔融挤出法制备了不同相容剂含量的PP/POE共混体系,测试了不同体系的脆韧转变温度、热性能和力学性能.结果表明,乙烯-丙烯多嵌段共聚物相容剂的加入降低了PP/POE共混物的脆韧转变温度,提高了共混物的韧性.AFM和STEM照片显示相容剂的加入减小了橡胶分散相的临界粒子间距,PP和POE在两相界面结合处相互扩散或渗透,实现了POE弹性体在PP树脂中合适的尺度分布以及良好的形态分散.当相容剂含量达到10％时,POE分散相尺寸细小均匀,分散相粒子粒径为0.54μm,粒子间距为0.1 μm,PP结晶链段更多地插入到弹性体内部,弹性体POE分散相形成明显的“硬核-软壳”结构.DSC曲线中结晶峰和熔融峰的变化说明适量的相容剂对于材料结晶度的提高具有一定的促进作用.力学性能测试结果可以看出相容剂的加入在提高材料韧性,降低其脆韧转变温度的同时也保持了材料的刚性性能.     

离聚物及其共混体系的研究──2．配位络合和质子转移对共混体系的增容作用

通过将苯乙烯（Ｓ）及甲基丙烯酸正丁酯（ｎＢｍａ）分别与少量的４－乙烯基吡啶（４－Ｖｐ）自由基共聚，在聚苯乙烯（ＰＳ）及聚甲基丙烯酸丁酯（ＰＢｍａ）链上分别引入了功能基团吡啶基制得共聚物ＳＶｐ和ＢｍａＶｐ．然后将共聚物络合上过渡金属离子或结合上来自羧酸的质子，以制得离聚物及其共混物．这里共混物的两组分均具有正电荷．红外光谱（ＩＲ）、差示扫描量热法（ＤＳＣ）及透射电镜（ＴＥＭ）的研究结果表明，通过配位络合和质子转移而引入两聚合物的同种离子对共混体系有显著的增容作用．     

聚合物共混体系脆韧转变的逾渗阈值及其与分散度的关系

本文研究了聚合物共混体系脆韧转变的逾渗阈值及其影响因素。首次计算出共混体系的逾渗阈值φ_(sc)(等价于脆韧转变逾渗阈值)及临界基体层厚度Tc,并给出了φsc与分散相粒子分散度σg的关系式。此外,还首次得到了共混体系的冲击韧性(S_1)与应力体积分数(φs)的主曲线,并讨论了一个新的参数φso(上限应力体积分数)。研究结果表明:φsc不仅与粒径的分散度有关,而且还与基体、分散相间的界面粘接密切相关。     

壳核结构增韧剂对热塑性共聚酯／聚乙烯辛烯弹性体共混体系增容与增 …

研究了马来酸酐接枝的聚乙烯辛烯弹性体／半结晶性塑料共混物（ＴＰＥｇ）对热塑性共聚聚酯（ＰＥＴＧ）／聚乙烯辛烯弹性体（ＴＰＥ）共混体系增容增韧作用的影响。马来酸酐接枝物显著地改善了ＰＥＴＧ与ＴＰＥ之间的相容性,导致ＴＰＥ分散相颗粒细化,并促使分散相颗粒面间距等于甚至小于实现脆韧转变所需的临界面间距。在固定ＰＥＴＧ基体含量为８５ｗｔ％的前提下,当ＴＰＥｇ在１５％分散相中的含量由２０％增加到３０％时,即     

聚合物共混物脆韧转变性能研究Ⅱ.准韧性聚合物共混物脆韧转变的几何模型

给出了分散相粒间基体层厚度T与分散相粒径(d)、粒径分散度(σ)和分散相体积分数()的定量关系式.发现σ对T的影响与有关,不仅T随σ的增大而增大,而且越大,这种影响越显著.用计算机图像分析仪直接测定了聚氯乙烯/丁腈橡胶、聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶、PP/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混物的T,发现这三种共混物的T近似于对数正态分布.理论预示与实验结果很好符合.