塑料增韧的主要方法是以接枝改性TPE弹性体为分散相,塑料为基体共混增韧,能大幅提高塑料的冲击强度。TPE弹性体作为分散相,主要从以下八个方面影响TPE弹性体/塑料共混物的韧性。

TPE材料吸塑(TPE材料增韧PA尼龙)(1)

  1.TPE弹性体粒子间距的影响

  对于增韧塑料而言,TPE弹性体粒子间距ID存在一个临界值IDc,只有当分散相的TPE弹性体粒子之间的间距ID小于这个临界值IDc时,才会发生脆韧转变,明显提高韧性。这是因为TPE弹性体粒子间距较大时,粒子周围的应力场到其他粒子很小的影响,基体中的应力场只是这些孤立的粒子应力场的总和,故而共混物仍为脆性。但当粒子充分接近至临界时,应力场不再是简单的加和,粒子周围应力场会有明显的相互作用,分散相机体层减薄,银纹尖端的塑性区相互贯通,从平面应力状态转变为平面应变状态,银纹的扩展得到抑制,基体层产生剪切屈服,共混物表现为韧性。在PA6基体中,5805-L(POE-g-MAH)粒子间距达到临界值后,体系发生脆韧转变,PA6转变成超韧材料。

   2.TPE弹性体含量的影响

  塑料基体中TPE弹性体含量增加,银纹的引发、支化及终止速率增加,冲击强度随之提高。但是,只有当TPE弹性体含量达到一定份数时才会有明显的增韧效果,这是因为TPE弹性体只有达到一定份数后分散相粒子间距才能达到临界值IDc。佳易容5805-L(POE-g-MAH)添加量越高,PA6的冲击强度越高,但只有当5805-L添加量达到约10份以上时,才会有明显的增韧效果。

   3.TPE弹性体粒径的影响

  大量实验证明,对于某一种塑料而言,过大或者过小的TPE弹性体粒子都不能有效引发银纹和及时终止银纹。同样添加量,在PBT基体中,POE的粒子偏大,不能有效的引发和终止银纹,故增韧效果不明显。而SOG-02(POE-g-GMA)在PBT中的粒径比较适中,故而能够有效的提高冲击强度。另外,对于脆性较大的树脂,由于脆韧转变对应的临界粒子间距IDc很低,故而在添加量一定的前提下,TPE弹性体粒径越小,才能有效增韧。

A、20%POE添加于PBT B、20%SOG-02添加于PBT

   4.TPE弹性体玻璃化转变温度的影响

  一般而言,分散相TPE弹性体的玻璃化转变温度越低,分子链柔性越好,对塑料的增韧效果尤其是低温增韧效果越有利。

  5.TPE弹性体与基体树脂相容性的影响

  TPE弹性体相和树脂相相容性太好或者太差都不好。相容性太差,两相粘合力不足,相容性太好,TPE弹性体尺寸太小,甚至形成均相体系,也不会产生很好的增韧效果。

  6.胶粒内树脂包容物含量的影响

  TPE弹性体粒子内树脂包容物使TPE弹性体相的有效体积增加,因而可在TPE弹性体重量份数较低的情况下达到较好地增韧效果。但包容物过多,是TPE弹性体模量增加过大以致接近树脂相模量时,就会失去引发和终止银纹的能力,起不到增韧的作用。故而树脂包容物的含量也存在最佳值。

  7.TPE弹性体交联度的影响

  TPE弹性体交联度存在适宜的范围,交联度过大,TPE弹性体模量过高,失去TPE弹性体的特性,难以发挥增韧的作用。交联度过小,加工时在剪切作用下TPE弹性体粒子容易变形破碎,这也不利于提高TPE弹性体相的增韧效能。

  8.TPE弹性体模量的影响

  作为分散相,TPE弹性体的模量增加,不利于增韧,如图4,对于同一种基体树脂而言,分散相TPE弹性体模量越低,越容易实现脆韧转变。

  不同TPE弹性模量弹性体接枝物对增韧PBT分散相粒子间距ID的影响

,