PC增韧剂作用机理解析

【概要描述】PC增韧剂是一种能降低复合材料脆性、提高复合材料抗冲击性能的添加剂。它可以分为两种类型：活性增韧剂和非活性增韧剂。活性增韧剂是指其分子链中含有能与基体树脂反应的活性基团，能形成网状结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能；非活性增韧剂是一种与基体树脂相容性好但不参与化学反应的增韧剂。

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来源：华体会体育
发布时间：2022-03-19
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PC增韧剂是一种能降低复合材料脆性、提高复合材料抗冲击性能的添加剂。它可以分为两种类型：活性增韧剂和非活性增韧剂。活性增韧剂是指其分子链中含有能与基体树脂反应的活性基团，能形成网状结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能；非活性增韧剂是一种与基体树脂相容性好但不参与化学反应的增韧剂。

　　PC增韧剂增韧原理：当复合材料受到冲击载荷时，材料会发生损伤(断裂)，其韧性取决于吸收冲击能量和抵抗裂纹扩展的能力。在复合材料中，增强材料和基体是如何起到增韧作用的？经过分析和研究，提出了复合材料的多种增韧机理，可应用于复合材料。

　　1、弹性体的增韧机理。弹性体直接吸收能量，当样品受到冲击时，会产生微裂纹。此时，橡胶颗粒横跨裂纹的两侧，如果裂纹要发展，就需要拉伸橡胶。橡胶在变形的过程中，会吸收大量的能量，从而提高塑料的冲击强度。

　　2、屈服理论。PC增韧剂塑料的高冲击强度主要来源于基体树脂的大屈服变形，这是由于橡胶的热膨胀系数和泊松比大于塑料所致。成型过程中冷却阶段的热收缩和变形过程中的侧向收缩对周围基体产生静压拉应力，增大了基体树脂的自由体积，降低了其玻璃化转变温度，容易产生塑性变形，提高其韧性；另一方面是橡胶颗粒的应力集中效应造成的。

　　3、裂缝核心理论。当橡胶颗粒作为应力集中点时，产生大量的小裂纹而不是少数大裂纹，扩展许多小裂纹比扩展少数大裂纹需要更多的能量。同时大量小裂纹的应力场相互干扰，削弱了裂纹发展的前沿应力，从而减缓裂纹发展，导致裂纹终止。

　　4、多重银纹理论。由于PC增韧剂塑料中含有大量的橡胶颗粒，大量的应力集中器造成大量的银条纹，可以耗散大量的能量。橡胶也是银粒终结者，小颗粒阻挡不了银粒。

　　5、银颗粒剪切带理论。这是一个被业界普遍接受的重要理论。大量实验表明，聚合物的变形机制包括两个过程：一个是剪切变形过程，另一个是镀银过程。剪切过程包括分散剪切屈服变形和局部剪切带的形成。剪切变形只是物体形状的变化，分子间的内聚能和物体的密度基本不变。镀银过程大大降低了物体的密度：一方面，银粒体内存在空洞，表明银粒对材料造成了一定的损伤，是亚微观断裂失效的前兆；另一方面，银纹在形成和生长过程中消耗了大量的能量，限制了裂纹的扩展，提高了材料的韧性，是聚合物增韧的力学机制之一。因此，正确认识银纹现象是理解高分子材料变形断裂过程的核心，也是共混改性塑料特别是PC增韧剂设计的关键之一。

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