如何提高塑料韌性以及區分塑料常用的增韌劑?

改性塑料在國民生活中扮演著越來越重要的角色，塑料增韌技術也一直受到學術研究和工業界關注，今天我們就來了解一下關于塑料增韌的問題。

影響塑料增韌效果的三點因素

1. 基體樹脂的特性

研究表明，提高基體樹脂的韌性有利于提高增韌塑料的增韌效果，提高基體樹脂的韌性可通過以下途徑實現：

增大基體樹脂的分子量，使分子量分布變得窄小；通過控制是否結晶以及結晶度、晶體尺寸和晶型等提高韌性。例如，PP中加入成核劑提高結晶速率，細化晶粒，從而提高斷裂韌性。

2. 增韌劑的特性和用量

①. 增韌劑分散相粒徑的影響——對于彈性體增韌塑料，基體樹脂的特性不同，彈性體分散相粒徑的最佳值也不相同。例如，HIPS中橡膠粒徑最佳值為0.8-1.3μm，ABS最佳粒徑為0.3μm左右，PVC改性的ABS其最佳粒徑為0.1μm左右。

②. 增韌劑用量的影響——增韌劑的加入量存在一個最佳值，這與粒子間距參數有關；

③. 增韌劑玻璃化轉變溫度的影響——一般彈性體的玻璃化溫度越低，增韌效果越好；

④. 增韌劑與基體樹脂界面強度的影響——界面粘結強度對增韌效果的影響不同體系有所不同；

⑤. 彈性體增韌劑結構的影響——與彈性體類型、交聯度等有關。

3、兩相間的結合力

兩相間具備良好的結合力，可以使得應力發生時可以在相間進行有效的傳遞從而消耗更多的能量，宏觀上塑料的綜合性能就越好，其中尤以沖擊強度的改善最為顯著。通常這種結合力可以理解為兩相之間的相互作用力，接枝共聚和嵌段共聚就是典型的增加兩相結合力的方法，不同的是它們通過化學合成的方法形成了化學鍵，如接枝共聚物HIPS、ABS，嵌段共聚物SBS、聚氨酯。

對于增韌劑增韌塑料而言，屬于物理共混的方法，但是其原理是一樣的。理想的共混體系應是兩組分既部分相容又各自成相，相間存在一界面層，在界面層中兩種聚合物的分子鏈相互擴散，有明顯的濃度梯度，通過增大共混組分間的相容性，使其具備良好的結合力，進而增強擴散使界面彌散，加大界面層的厚度。而這，即是塑料增韌亦是制備高分子合金的關鍵技術之所在——高分子相容技術！塑料增韌劑有哪些？如何劃分？

（一）基體樹脂的特性

1、橡膠彈性體增韌：EPR（二元乙丙）、EPDM（三元乙丙）、順丁橡膠（BR）、天然橡膠（NR）、異丁烯橡膠（IBR）、丁腈橡膠（NBR）等；適用于所用塑料樹脂的增韌改性；

2、熱塑性彈性體增韌：SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等；多用于聚烯烴或非極性樹脂增韌，用于聚酯類、聚酰胺類等含有極性官能團的聚合物增韌時需加入相容劑；

3、核-殼共聚物及反應型三元共聚物增韌：ACR（丙烯酸酯類）、MBS（丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PTW（乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）、E-MA-GMA（乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物）等；多用于工程塑料以及耐高溫高分子合金增韌；

4、高韌性塑料共混增韌：PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等；高分子合金技術是制備高韌性工程塑料的重要途徑；

5、其它方式增韌：納米粒子增韌（如納米CaCO3）、沙（sha）林樹脂（杜邦金屬離聚物）增韌等；

（二）在實際的工業生產中，改性塑料的增韌大概分以下情況：

1、合成樹脂本身韌性不足，需要提高韌性以滿足使用需求，如GPPS、均聚PP等；

2、大幅度提高塑料的韌性，實現超韌化、低溫環境長期使用的要求，如超韌尼龍；

3、對樹脂進行了填充、阻燃等改性后引起了材料的性能下降，此時必須進行有效的增韌。

通用塑料一般都是通過自由基加成聚合而得，分子主鏈及側鏈不含極性基團，增韌時添加橡膠粒子及彈性體粒子即可獲得較好的增韌效果；

而工程塑料一般是由縮合聚合而得，分子鏈的側鏈或端基含有極性基團，增韌時可通過加入官能團化的橡膠或彈性體粒子較高的韌性。

綜上，塑料增韌無論對于結晶性塑料還是無定形塑料同等重要，而從通用塑料、工程塑料到特種工程塑料其耐熱性逐漸提高，成本價格也不斷攀升，這樣就對增韌劑的耐熱性、耐老化性等提出了更高的要求，同時也是對塑料改性增韌技術一次大的考驗，而最重要的也是最關鍵的一條就是和基體及組分保持良好的相容性！

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