橡膠增韌塑料機理研究進展

王榮偉

（中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海市 201208）

橡膠增韌塑料機理研究進展

王榮偉

（中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海市 201208）

介紹了橡膠增韌塑料機理演進及其與不同鏈結構基體樹脂斷裂行為的關系，描述了銀紋和裂縫區別，詳細地介紹了不同基體樹脂的分子鏈參數與橡膠分散相形態參數的定量關系，同時強調基體樹脂的鏈參數既控制聚合物/橡膠共混物的本征韌性，又決定了橡膠分散相的適宜形態。

塑料 橡膠 增韌 塑性 脆性 銀紋 裂縫 屈服

1 理論的演進

雖然用天然橡膠改性聚苯乙烯（PS）的本體和溶液沉淀技術雛形于1925年就已形成[1]，但較為令人信服的、定性的橡膠增韌作用理論解釋卻出現在1950—1960年。之前，橡膠以力學阻尼方式吸收沖擊能的觀點較為人們所接受。該觀點的缺陷在于不能解釋應力發白和應變大的形變。

1.1 微裂縫理論

1956年，Merz等針對高抗沖聚苯乙烯（HIPS）（用丁苯橡膠制備）被拉伸時橫截面基本無收縮和密度下降8%的情況，發現材料內部產生了空穴，認為拉伸時材料出現應力發白現象是材料內部產生的空穴對光散射引起的。另外，他們提出了應變時材料內部產生許多很細微裂縫的概念以及第一種增韌理論（微裂縫理論），即部分橡膠顆粒橫跨裂縫之上，阻止了裂縫迅速發展；形變過程中，橡膠顆粒消耗了能量，從而提高了材料的韌性。據此，假設橡膠顆粒處于裂縫增長方向的正面，那么，被吸收的沖擊能等于基體樹脂斷裂能和橡膠顆粒破碎所需做功的總和。……