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塑料增韧配方设计
塑料的韧性
塑料的韧性是指抗御外来冲击力的能力，常用冲击强度之大小来表示。
冲击强度是指试样受到冲击破坏断裂时，单位面积上所消耗的功。它可用于评价材料的脆性或韧性强度，材料的冲击强度越高，说明其韧性越好；反之说明材料的脆性越大。
可用于测定材料冲击强度的方法很多，已见报道的不下十五种，但比较常用的有如下三种。
（1）悬臂梁冲击强度也称为Izod试验法，适用于韧性较好的材料。它将冲击样条的一端固定而另一段悬臂，用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比，单位kj/m2。对于韧性好的材料，因难以冲断往往在试样上开一小口，所以悬臂梁冲击强度常常需要标注有缺口或无缺口。
（2）简支梁冲击强度也称为Charpy法，适用于脆性材料。它将试样条的两端放在两个支点上，用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比，单位kj/m2。此法有时也在试样上开口。
（3）落球冲击强度在规定的条件下，用规定形状和质量的落球（锤），在某一高度上自由落下对制品进行冲击，通过改变球的高度和质量，直至塑料制品被破坏为止。测定此时落球的高度和质量，可计算出制品在此高度下被破坏时所需能量，单位J/m2。
由于塑料制品的冲击强度对温度依赖性很大，所以测试时必须规定温度值。一般设置两种温度，常温为23，低温为-30.
同一种塑料制品，用不同的方法测定其冲击强度，会得到不同的结果，并无可比性，甚至会出现相反的结果。因此，要对韧性大小进行比较，必须用同一种测试方法。
在我们接触的塑料中，其韧性相差很大，常用塑料的落球冲击强度值见表1-1所以。
表1-1常用塑料的落球冲击强度
塑料品种冲击强度（）塑料品种冲击强度（）PS16PTFE113PP19.8HDPE130PA101051PA6146PSF61ABS183POM68PC422PA6690LDPE543在不同应用场合中，对塑料制品的冲击强度要求不同。如汽车保险杠要求落球冲击强度大于400J/m，如此高的冲击强度要求，对大部分塑料而言都需要增韧改性方可使用。传统的增韧方法为在树脂中共混弹性体材料，其增韧效果很好，但不足之处为刚性降低，近年来开发出了新的刚性增韧方法，增韧和增强同时进行。
塑料弹性体增韧配方设计
1、塑料弹性体增韧机理
弹性体增韧的机理很多，目前最成熟的为银纹-剪切带理论。该理论的核心思路为在基体树脂内加入弹性体后，在外来冲击力的作用下，弹性体可引发大量裂纹，树脂则产生剪切屈服，靠银纹-剪切带吸收冲击能量。对于不同类型的树脂，银纹和剪切屈服对抗冲击的贡献不一样，
以脆性树脂为基体的弹性体增韧体系，外来冲击能主要靠银纹来消耗；如PS属于脆性材料，银纹对增韧的贡献大。要求弹性体的尺寸要与银纹的尺寸一致才有效，加入的弹性体要高浓度、大颗粒。
以韧性树脂为基体的弹性体增韧体系，外来冲击能主要靠剪切屈服来消耗；如PVC属于韧性树脂，剪切屈服对增韧的贡献大。要求弹性体的粒度要小，分散要均匀。
2、塑料弹性增韧材料
可用于塑料增韧的弹性体很多，按不同的方法可分为如下几类。
（1）按弹性体的玻璃化温度高低分类高抗冲树脂，主要有CPE、POE、MBS、ACR、ABS及EVA等；高抗冲橡胶，主要有SBS、EPR、EPDM及NBR等。
（2）按弹性体的分子内部结构分类
①预定弹性体类。它属于核-壳结构聚合物，其核为软状弹性体，赋予制品以冲击性能；壳为具有高玻璃化温度的聚合物，使弹性体微粒之间隔离，形成可自由流动的颗粒，促进均匀分散。属于此类的弹性体有ACR、MBS、MABS、MACR等。
②非预定弹性体类。它属于网状结构，其冲击改性以溶剂化作用（增塑作用）机理进行。属于此类的弹性体有CPE及EVA等。
③过渡性弹性类。其结构介于预定弹性体和非预定性弹性体，属于此类的弹性体有ABS等。
3、各类弹性体品种
（1）ACRACR为近年来开发的最优异的增韧剂，其常温和低温冲击性能都很好。用于PVC中最有效，可使其冲击强度增大几十倍之多，并可改善其加工性能、耐候性、不降低耐热温度。
ACR的品种很多，用于增韧剂的有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯及苯乙烯四种单体的共聚体，代号为ACR401。ACR401属于典型的核-壳结构增韧剂，其甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物为壳，为丙烯酸丁酯及苯乙烯交联形成的橡胶弹性体为核。
在PVC中的加入量为6~8份，目前ACR仍以进口料为主。
（2）CPECPE为PE分子中仲碳原子的氢被氯原子取代的无规聚合物，外观为白色细微粒状无定形状固体。用于增韧剂的CPE含氯量为30%~45%之间，属于弹性体范围。CPE除冲击性能好外，其耐候性、耐磨性、耐热性、低温性能及耐药品均佳，来源广泛，成本低，国产料可满足需要。
CPE主