耐蝕高分子材料

1、耐蝕高分子材料的沖擊強(qiáng)度 姓 名：楊進(jìn) 班 級(jí)：金材13-1 學(xué) 號(hào)：2013444542 沖擊強(qiáng)度（沖擊韌性k） 衡量材料韌性的一種指標(biāo)，通常定義為試樣在沖擊載荷的作用下折斷或折裂 時(shí)，單位截面積吸收的能量（高速拉伸的應(yīng)力應(yīng)變曲線下的面積)。所以， 不論何種改善沖擊性能的方法都離不開設(shè)法提高抗拉強(qiáng)度和增大斷面收縮率。 沖擊韌性k：沖擊吸收功Ak除以缺口底部?jī)魴M截面積Sn 單位J/cm2 靜載荷與沖擊載荷：加載速度（單位時(shí)間內(nèi)加載的應(yīng)力）變形速度（單 位時(shí)間內(nèi)的變形量） nk SA / k 沖擊強(qiáng)度的影響因素 結(jié)構(gòu):從能量角度看，試樣斷裂消耗能量的多少與分子鏈的鍵強(qiáng)度 和運(yùn)動(dòng)單元的尺寸大?。ㄈ?/p>

2、鏈段、短支鏈、側(cè)基等）有關(guān)。柔性 分子鏈的鏈段平均長(zhǎng)度較小，鏈段運(yùn)動(dòng)較激烈，受沖擊時(shí)能將沖 擊能量分散到較大體積內(nèi)，并且易被吸收，故抗沖擊性能較好。 剛性分子鏈的鏈段平均長(zhǎng)度較大，鏈段運(yùn)動(dòng)較弱，受沖擊時(shí)易產(chǎn) 生能量集中，從弱鍵或損傷處斷裂，故沖擊強(qiáng)度低。 此外分子量、結(jié)晶度、取向結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)沖擊強(qiáng)度有影響。（P228） 缺口：（應(yīng)力集中） 溫度： 結(jié)晶聚合物的溫度-形變曲線 （虛線表 示結(jié)晶度較低，分子量M2M1） 沖擊強(qiáng)度的測(cè)定方法 常用的方法有簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)法和懸梁臂沖擊試驗(yàn)法。此外還有 落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)和高速拉伸試驗(yàn)。 試驗(yàn)具體分類： 根據(jù)試樣有無(wú)中心缺口可分為缺口沖擊和無(wú)缺口沖擊。 根據(jù)試

3、驗(yàn)時(shí)的溫度可分為低溫沖擊、常溫沖擊、高溫沖擊。 根據(jù)試樣的受力狀態(tài)可分為彎曲沖擊、拉伸沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊、剪切 沖擊等。 改善沖擊強(qiáng)度的方法 增強(qiáng)增強(qiáng) 共聚與共混共聚與共混 增塑劑和成核劑增塑劑和成核劑 淬火淬火 增強(qiáng) 一：用填料來(lái)改善材料的抗沖擊性能主要是提高材料的斷裂強(qiáng)度 和屈服強(qiáng)度。 例：法奧利特（石棉酚醛塑料）由酚醛樹脂加耐酸填料（石棉、 石墨或石英砂等）所制成的一種耐酸塑料。除硫酸、硝酸等含氧酸 外，能耐一般的酸以及苯、氯苯、二氯乙烷等有機(jī)溶劑。但不耐堿。 可用低壓成型法制造泵、閥、管、管件、貯槽和襯里等。在化學(xué)工 業(yè)中廣泛用作耐酸材料，以代替有色金屬和合金。（堅(jiān)韌耐磨） 酚醛玻璃鋼：玻

4、璃鋼（FRP）亦稱作GFRP，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖 維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng) 材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱謂玻璃鋼，注意與鋼化玻 璃區(qū)別開來(lái)。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、 酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定.機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少， 耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車、船舶外殼等。 增強(qiáng)劑、填料 為了提高塑料制品的強(qiáng)度和剛性，可以加入各種纖維材料作增強(qiáng)劑。最常用 的增強(qiáng)劑是玻璃纖維，它有連續(xù)長(zhǎng)絲、玻璃帶、玻璃紗、玻璃布、短切纖維 等幾種。另外還有石棉纖維、碳纖維、石墨纖維和硼纖維等。填料

5、，雖然也 有改善某些塑料物理性能的作用，但它的主要功能是降低成本和收縮率。主 要的填料種類有：硅石、硅酸鹽、碳酸鈣、金屬氧化物、炭黑、玻璃珠和粉 等。一種增強(qiáng)材料對(duì)塑料的增強(qiáng)效果，取決于它們和樹脂界面處的分子間相 互作用情況，如果它們的表面用某些化合物處理一下（如有機(jī)硅烷）則與樹 脂的分子鏈容易通過(guò)化學(xué)鍵偶聯(lián)起來(lái)，達(dá)到增強(qiáng)的目的。 共混與共聚 共混：將兩種（或多種）高聚物用機(jī)械混合的手段加工成兼具二者性能的新 材料的方法。如脆性的聚苯乙烯添加橡膠后獲得高韌性的材料。 要獲得高沖擊性的共聚高分子材料，應(yīng)具有以下條件： 1、硬脆高聚物作為基體（連續(xù)相），韌性高聚物以顆粒形式存在于基 體中成為分散相

6、。（海島結(jié)構(gòu)，P175） 2、分散相的Tg必須低于室溫。 3、兩相間的附著力必須適當(dāng)。這決定二者的相容性。 共聚：屬于化學(xué)混合，改善k的效果更好。原因：共聚使Tg降低，又使B （斷裂強(qiáng)度）下降不多，而B（斷裂伸長(zhǎng)）增加，有效提高沖擊強(qiáng)度。如 乙烯與丙烯共聚，有效提高沖擊強(qiáng)度。 塑料與橡膠共聚能提高抗沖擊性能的原因與引起屈服的原因相同。 1、橡膠粒子能夠給出較大的形變 2、橡膠粒子起到應(yīng)力集中體的作用，在其上生成很多放射狀銀紋，將沖擊能 轉(zhuǎn)換成表面能和彈性能儲(chǔ)存起來(lái)。（P225） 增塑劑和成核劑 增塑劑：遮蔽極性基團(tuán)，減少分子間作用力，提高了高分子的鏈 段運(yùn)動(dòng)能力。使Tg降低，B增加，Ak增加。如在環(huán)氧樹脂中加入 鄰苯二甲酸二丁酯等，使Ak增加 成核劑：在結(jié)晶性高聚物中，若加入形核劑或控制加工條件，使 結(jié)晶晶球減小，則Ak