2.3 两相间的粘接力

橡胶粒子和树脂基体之间的粘接力对增韧效果有显著的影响,当粘接力足够大时,分散相才会起到应力集中作用,有利于诱发银纹;当粘接力不够时,界面则会产生空洞,材料内部会形成裂缝。形成接枝和嵌段共聚物可提升界面粘接力,它们与两相之间以化学键相连,可大大提升界面粘接力,使增韧效果加强。然而,粘接力并不是越大越好,刘浙辉等研究了PVC/丁腈橡胶(NBR)共混材料的增韧效果与两相粘接力的关系,研究表明,过强的粘接力不仅会使复合材料抗冲击强度下降,也会使其脆韧转变的临界基体厚度减小。

2.4 应变速率和测试温度

橡胶增韧树脂的强度还与应变速率和测试温度有关,树脂的冲击强度随应变速率的增大而下降,随测试温度的升高而增加。

Ludwik-Davidenkow-Orowan假说指,很多聚合物于较小应变速率下表现为韧性断裂,在较大应变速率下则呈现脆性断裂。图1.5是材料的断裂应力σb和材料屈服应力σy对应变速率与测试温度的特征曲线,图中显示:σy和σb随着测试温度的升高而逐渐下降,随应变速率的增大而逐渐增大,但屈服应力σy变化较断裂应力σb的变化迅速。因此,在低温、高应变速率的条件下,材料的屈服应力σy大于材料断裂应力σb,材料就表现为脆性;当高温、低应变速率条件下,材料的屈服应力σy就小于材料的断裂应力σb,材料呈现韧性。

Dijkstra等研究了等规PP在拉伸实验中的不同形变速率和测试温度对其脆韧转变的影响,在实验中他们发现,脆韧转变与应变速率和测试温度都有关。在高应变速率(ε=10-1-102s-1)下,试样拉伸过程中出生了明显的回弹现象,此现象持续的时间随应变速率的增大而延长。

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