聚丙烯PP是我們生活中常見的塑料,因為它生產工藝簡単,價格低廉,有著以下這些優異的綜合性能:密度較小,是塑料中為數不多的輕質品種之一;耐熱性高,可120度使用;剛性和硬度較高,幾乎不吸水;具有良好的化學穩定性和耐應力開裂性;熔體黏度較低,流動性好,易于加工成型;制品具有無毒、無味、光澤好等優點;此外,聚丙烯具有十分好的拉伸取向特性。因此廣泛用作注塑產品、纖維、編織袋、薄膜、注拉吹中空制品等。
聚丙烯雖然具有上述很多優點,但也存在不足之處,其中很重要的一點就是它的脆性,表現為對缺口敏感,缺口沖擊強度低,尤其在低溫時更為明顯,耐低溫性差。PP的脆性嚴重限制了其實際應用。因此増韌成為其改性主要研究方向之一,人們將改性劑加入PP中,以提高其沖擊性能,制成抗沖PP,廣泛應用于汽車、工業零部件及家用電器等領域。
增韌原理。
通常材料發生彈性形變后,如果應力繼續增大并超過了彈性極限,可能發生兩種現象:①脆性斷裂;②屈服并隨之出現塑性形變。前者為脆性材料,后者為韌性材料。所有的熱固性樹脂和大多數熱塑性玻璃態高聚物都具有類似于玻璃的脆性。高聚物在屈服點后的大形變微觀上稱為屈服,宏觀上稱為塑性形變或塑性流動,其分子機理主要是分子的鏈段運動。
高分子材料都有一個脆化溫度或脆化點Tb,在Tb以下,高分子聚合物不能發生剪切屈服,只能以脆性方式斷裂,只有在Tb?Tg之間才能發生以剪切帶形式的屈服。
材料的韌性是通過其吸收和耗散能量而阻止其發生破壞的能力,強度則是抵抗高應力的一種能力。有些情況下,橡膠增韌的高分子材料是以犧牲材料的強度和剛度而達到的。玻璃質高分子聚合物剪切模量大約為1000MPa,楊氏模量在2500?3500MPa之間,而橡膠的剪切模量則很低,一般在0.1?1.0MPa之間。由此可見,加入橡膠會使塑料的模量有所降低,但是,只要能使其韌性有顯著改善,這種模量上的減小在一定范圍內也是可以接受的。橡膠増韌已成為塑料工業中一個重要的技術領域,已廣泛應用于幾乎所有的產業化的玻璃質熱塑性高分子材料。