高分子物理第七章3

1、 第第 7 章章 聚合物的屈服和斷裂聚合物的屈服和斷裂 Yield and Fracture of Polymers Yield and Fracture of Polymers 聚合物的力學(xué)性能是其受力后的響應(yīng)，如形變大小、形變的聚合物的力學(xué)性能是其受力后的響應(yīng)，如形變大小、形變的可逆性及抗破損性能等?？赡嫘约翱蛊茡p性能等。在不同條件下聚合物表現(xiàn)出的力學(xué)行為：在不同條件下聚合物表現(xiàn)出的力學(xué)行為：玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)聚合物玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)聚合物強(qiáng)度強(qiáng)度：材料所能承受的最大載荷，表征了材料的受力極限，在材料所能承受的最大載荷，表征了材料的受力極限，在實際應(yīng)用中具有重要的意義。實際應(yīng)用中具有重要的意義。包

2、括抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、硬度、疲勞包括抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、硬度、疲勞 Yield and Fracture of Polymers 聚合物拉伸的應(yīng)力應(yīng)變曲線聚合物拉伸的應(yīng)力應(yīng)變曲線聚合物的屈服與強(qiáng)度聚合物的屈服與強(qiáng)度影響聚合物強(qiáng)度的影響聚合物強(qiáng)度的因素因素聚合物改性途徑和聚合物改性途徑和機(jī)理機(jī)理本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容 Yield and Fracture of Polymers AAEAYBYielding point 屈服點屈服點Point of elastic limit 彈性極限點彈性極限點Breaking point 斷裂點斷裂點ABAYBS

3、train softening 應(yīng)變軟化應(yīng)變軟化plastic deformation塑性形變塑性形變Strain hardening 應(yīng)變硬化應(yīng)變硬化圖圖2 2 非晶態(tài)聚合物在非晶態(tài)聚合物在玻璃態(tài)玻璃態(tài)的應(yīng)力的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 y yOND Yield and Fracture of Polymers 小結(jié)：小結(jié)： 非結(jié)晶聚合物形變經(jīng)歷了普彈形變、應(yīng)變軟非結(jié)晶聚合物形變經(jīng)歷了普彈形變、應(yīng)變軟化（屈服）、塑性形變化（屈服）、塑性形變(plastic deformation )（強(qiáng)迫高彈形變強(qiáng)迫高彈形變）、應(yīng)變硬化四個階段）、應(yīng)變硬化四個階段 材料在屈服點之前發(fā)生的斷裂稱為材料在屈服點

4、之前發(fā)生的斷裂稱為脆性斷裂脆性斷裂brittle fracture ；在屈服點后發(fā)生的斷裂稱為；在屈服點后發(fā)生的斷裂稱為韌性斷裂韌性斷裂ductile fracture 。 Yield and Fracture of Polymers （Molecular motion during tensile test 拉伸過程中高分子鏈的運(yùn)動）拉伸過程中高分子鏈的運(yùn)動）從分子運(yùn)動解釋非結(jié)晶聚合物應(yīng)力應(yīng)變曲線從分子運(yùn)動解釋非結(jié)晶聚合物應(yīng)力應(yīng)變曲線圖圖3 3 非晶態(tài)聚合物的應(yīng)力非晶態(tài)聚合物的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線（玻璃態(tài)）（玻璃態(tài)）I Elastic deformation 普彈形變普彈形變小尺寸運(yùn)動

5、單元小尺寸運(yùn)動單元的運(yùn)動引起鍵的運(yùn)動引起鍵長鍵角變化。形變小可回復(fù)長鍵角變化。形變小可回復(fù)II Forced rubber-like deformation強(qiáng)迫高彈形變強(qiáng)迫高彈形變 在大外力作用下在大外力作用下凍結(jié)的鏈凍結(jié)的鏈段段沿外力方向沿外力方向取向取向III Viscous flow在在分子鏈分子鏈伸展后繼續(xù)拉伸整伸展后繼續(xù)拉伸整鏈鏈取向取向排列，使材料的強(qiáng)度排列，使材料的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。形變不可回復(fù)進(jìn)一步提高。形變不可回復(fù) Yield and Fracture of Polymers 處于玻璃態(tài)的非晶聚合物在拉伸過程中處于玻璃態(tài)的非晶聚合物在拉伸過程中屈服點屈服點后后產(chǎn)生的較大應(yīng)變，移

6、去外力后形變不能回復(fù)。產(chǎn)生的較大應(yīng)變，移去外力后形變不能回復(fù)。若將試樣溫度升到其若將試樣溫度升到其T Tg g附近，該形變則可完全回附近，該形變則可完全回復(fù)，因此它在復(fù)，因此它在本質(zhì)上仍屬高彈形變本質(zhì)上仍屬高彈形變，并非粘流形，并非粘流形變，是由高分子的變，是由高分子的鏈段運(yùn)動鏈段運(yùn)動所引起的。所引起的。 這種形這種形變稱為變稱為強(qiáng)迫高彈形變強(qiáng)迫高彈形變強(qiáng)迫高彈形變的定義強(qiáng)迫高彈形變的定義強(qiáng)迫的含義：大外力作用！ Yield and Fracture of Polymers 圖圖5 結(jié)晶聚合物的應(yīng)力應(yīng)變曲線結(jié)晶聚合物的應(yīng)力應(yīng)變曲線OA- -普彈形變普彈形變YN屈服，縮頸（應(yīng)變變大，應(yīng)力屈服，縮

7、頸（應(yīng)變變大，應(yīng)力下降）下降）ND強(qiáng)迫高彈形變強(qiáng)迫高彈形變DB- -細(xì)頸化試樣重新被均勻拉伸，細(xì)頸化試樣重新被均勻拉伸，應(yīng)變隨應(yīng)力增加應(yīng)變硬化應(yīng)變隨應(yīng)力增加應(yīng)變硬化 晶態(tài)聚合物在單向拉伸時典型的應(yīng)力晶態(tài)聚合物在單向拉伸時典型的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線如下圖：應(yīng)變曲線如下圖：結(jié)晶聚合物結(jié)晶聚合物NYDBAO應(yīng)應(yīng)力力應(yīng)變應(yīng)變 Yield and Fracture of Polymers 非晶和晶態(tài)聚合物的拉伸過程本質(zhì)非晶和晶態(tài)聚合物的拉伸過程本質(zhì)上都屬高彈形變，但其產(chǎn)生高彈形變的上都屬高彈形變，但其產(chǎn)生高彈形變的溫度范圍不同，而且在玻璃態(tài)聚合物中溫度范圍不同，而且在玻璃態(tài)聚合物中拉伸只使分子鏈發(fā)生取向。

8、拉伸只使分子鏈發(fā)生取向。 在常溫下處于結(jié)晶態(tài)，在在常溫下處于結(jié)晶態(tài)，在TgTm之間進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變實驗時，包括晶之間進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變實驗時，包括晶區(qū)和非晶區(qū)的形變區(qū)和非晶區(qū)的形變。在接近或超過屈服點時，分子都在與拉伸方向相平行在接近或超過屈服點時，分子都在與拉伸方向相平行的方向開始取向，同時伴隨著凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，縮頸明顯。的方向開始取向，同時伴隨著凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，縮頸明顯。 圖圖6 球晶拉伸形變時內(nèi)部晶片變化示意圖球晶拉伸形變時內(nèi)部晶片變化示意圖而晶態(tài)聚合物在拉伸伴隨著而晶態(tài)聚合物在拉伸伴隨著凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，包凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，包含晶含晶面滑移、晶粒的取向及再結(jié)面滑移、晶粒的取向及再結(jié)晶晶等相態(tài)

9、的變化等相態(tài)的變化。 Yield and Fracture of Polymers 冷拉冷拉Cold drawing圖圖7 Necking and cold drawing 脆性聚合物在斷裂前試樣并脆性聚合物在斷裂前試樣并沒有明顯變化，斷裂面一般與拉沒有明顯變化，斷裂面一般與拉伸方向垂直，而且很光潔伸方向垂直，而且很光潔韌性聚合物在屈服后產(chǎn)生細(xì)頸韌性聚合物在屈服后產(chǎn)生細(xì)頸（neck），之后細(xì)頸逐漸擴(kuò)展，應(yīng)變增），之后細(xì)頸逐漸擴(kuò)展，應(yīng)變增加而應(yīng)力不變，這種現(xiàn)象稱為冷拉加而應(yīng)力不變，這種現(xiàn)象稱為冷拉（cold drawing），直至細(xì)頸擴(kuò)展到整），直至細(xì)頸擴(kuò)展到整個試樣，應(yīng)力才重新增加并使試樣斷裂

10、個試樣，應(yīng)力才重新增加并使試樣斷裂冷拉是強(qiáng)迫高彈形變，對于非晶冷拉是強(qiáng)迫高彈形變，對于非晶聚合物，主要是鏈段取向；對于結(jié)聚合物，主要是鏈段取向；對于結(jié)晶聚合物，主要是晶粒的變形晶聚合物，主要是晶粒的變形 Yield and Fracture of Polymers 7.2 聚合物的屈服與強(qiáng)度脆性斷裂脆性斷裂：與材料的彈性響應(yīng)相聯(lián)系，在斷裂前試樣斷裂：與材料的彈性響應(yīng)相聯(lián)系，在斷裂前試樣斷裂均勻，斷裂時，裂紋迅速垂直于應(yīng)力方向，斷裂面不顯出均勻，斷裂時，裂紋迅速垂直于應(yīng)力方向，斷裂面不顯出明顯的推遲形變，明顯的推遲形變， 曲線是線性的，曲線是線性的， 5%，由，由剪切應(yīng)力剪切應(yīng)力引起的鏈段運(yùn)動的

11、結(jié)果引起的鏈段運(yùn)動的結(jié)果 Yield and Fracture of Polymers Yield and Fracture of Polymers 7.2.4 Shear band and Craze 剪切帶剪切帶（1）剪切帶是韌性聚合物在單向拉伸至屈服點時出）剪切帶是韌性聚合物在單向拉伸至屈服點時出現(xiàn)的與拉伸方向成約現(xiàn)的與拉伸方向成約45角傾斜的剪切滑移變形帶角傾斜的剪切滑移變形帶（2）剪切帶的厚度約）剪切帶的厚度約1m，在剪切帶內(nèi)部，高分子，在剪切帶內(nèi)部，高分子鏈沿外力方向高度取向鏈沿外力方向高度取向剪切帶內(nèi)部沒有空隙，剪切帶內(nèi)部沒有空隙，因此，形變過程沒有明顯的體積變化因此，形變過程沒

12、有明顯的體積變化（3）剪切帶的產(chǎn)生與發(fā)展吸收了大量能量。同時，）剪切帶的產(chǎn)生與發(fā)展吸收了大量能量。同時，由于發(fā)生取向硬化，阻止了形變的進(jìn)一步發(fā)展由于發(fā)生取向硬化，阻止了形變的進(jìn)一步發(fā)展圖圖 Yield and Fracture of Polymers 1. 1.銀紋（微裂紋）：銀紋（微裂紋）：聚合物在張應(yīng)力作用下，在材料的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)力集中產(chǎn)生聚合物在張應(yīng)力作用下，在材料的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)力集中產(chǎn)生局部應(yīng)力塑性形變，而在材料表面或者內(nèi)部出現(xiàn)局部應(yīng)力塑性形變，而在材料表面或者內(nèi)部出現(xiàn)垂直于應(yīng)力垂直于應(yīng)力方向方向長度約長度約100 m，寬度約為，寬度約為10 m，厚度約，厚度約1 m的微細(xì)凹的微細(xì)凹槽

13、或裂紋的現(xiàn)象。裂紋處的折光指數(shù)低于聚合物體的折光指槽或裂紋的現(xiàn)象。裂紋處的折光指數(shù)低于聚合物體的折光指數(shù)，在兩者的界面上發(fā)生全反射現(xiàn)象，看上去呈發(fā)亮的銀色數(shù)，在兩者的界面上發(fā)生全反射現(xiàn)象，看上去呈發(fā)亮的銀色條紋，因此稱為銀紋。條紋，因此稱為銀紋。銀紋與裂紋的區(qū)別銀紋與裂紋的區(qū)別 Yield and Fracture of Polymers 2.2.銀紋與裂縫的區(qū)別：裂縫是空的，內(nèi)部無聚合物；而裂紋銀紋與裂縫的區(qū)別：裂縫是空的，內(nèi)部無聚合物；而裂紋內(nèi)部并不是完全空的，含有內(nèi)部并不是完全空的，含有4040左右的聚合物仍然具有強(qiáng)度左右的聚合物仍然具有強(qiáng)度和粘彈現(xiàn)象稱為銀紋質(zhì)聯(lián)系起兩銀紋面的樹狀或者片

14、狀和粘彈現(xiàn)象稱為銀紋質(zhì)聯(lián)系起兩銀紋面的樹狀或者片狀高度取向聚合物。銀紋處的密度低，折光指數(shù)低，故在界面高度取向聚合物。銀紋處的密度低，折光指數(shù)低，故在界面上出現(xiàn)全反射現(xiàn)象。上出現(xiàn)全反射現(xiàn)象。銀紋具有可逆性，在壓力或者玻璃化溫度以上退火時可回縮銀紋具有可逆性，在壓力或者玻璃化溫度以上退火時可回縮或者愈合，再拉伸時，它會出現(xiàn)。如果再受到拉伸作用，會或者愈合，再拉伸時，它會出現(xiàn)。如果再受到拉伸作用，會變成裂縫，最后整個材料斷裂。變成裂縫，最后整個材料斷裂。3.3.銀紋產(chǎn)生的機(jī)理：銀紋產(chǎn)生的機(jī)理： Yield and Fracture of Polymers 張應(yīng)力作用下的聚合物局部區(qū)域的塑性形變。在

15、應(yīng)力集中的區(qū)域張應(yīng)力作用下的聚合物局部區(qū)域的塑性形變。在應(yīng)力集中的區(qū)域分子鏈將受到較大的應(yīng)力，導(dǎo)致沿應(yīng)力方向高度取向，產(chǎn)生局部分子鏈將受到較大的應(yīng)力，導(dǎo)致沿應(yīng)力方向高度取向，產(chǎn)生局部的冷拉，由于局部的高度拉伸應(yīng)變（的冷拉，由于局部的高度拉伸應(yīng)變（10001000），），造成了很大的橫造成了很大的橫向收縮，這種局部的收縮要大于材料整體的橫向收縮，結(jié)果在局向收縮，這種局部的收縮要大于材料整體的橫向收縮，結(jié)果在局部性的取向部性的取向鏈?zhǔn)蚱瑢娱g鏈?zhǔn)蚱瑢娱g形成一定的空的體積，并在表面上出現(xiàn)形成一定的空的體積，并在表面上出現(xiàn)凹槽凹槽。也可以發(fā)生在材料內(nèi)部形成內(nèi)銀紋。也可以發(fā)生在材料內(nèi)部形成內(nèi)銀紋。環(huán)境

16、因素也可誘發(fā)銀紋環(huán)境因素也可誘發(fā)銀紋：環(huán)境應(yīng)力銀紋：環(huán)境應(yīng)力銀紋：（1 1）溶劑銀紋：溶劑擴(kuò)散到聚合物表層造成區(qū)域性的溶劑銀紋：溶劑擴(kuò)散到聚合物表層造成區(qū)域性的TgTg下降，或下降，或?qū)е陆Y(jié)晶的形成；導(dǎo)致結(jié)晶的形成；（2 2）非溶劑銀紋：非溶劑起到表面活性劑的作用，降低銀紋的表）非溶劑銀紋：非溶劑起到表面活性劑的作用，降低銀紋的表面能促進(jìn)了銀紋的形成與發(fā)展。面能促進(jìn)了銀紋的形成與發(fā)展。 Yield and Fracture of Polymers 4.4.產(chǎn)生銀紋的結(jié)果：產(chǎn)生銀紋的結(jié)果：銀紋可發(fā)展成裂縫，使材料的使用性能降低。銀紋可發(fā)展成裂縫，使材料的使用性能降低。銀紋的產(chǎn)生可以改善聚合物的力

17、學(xué)性能，它在產(chǎn)生時吸收銀紋的產(chǎn)生可以改善聚合物的力學(xué)性能，它在產(chǎn)生時吸收能量，提高了高聚物沖擊強(qiáng)度。能量，提高了高聚物沖擊強(qiáng)度。舉例：舉例：抗沖擊塑料：在塑料（抗沖擊塑料：在塑料（PSPS）中引入橡膠分散相（）中引入橡膠分散相（TgTg低，形成兩低，形成兩相體系且邊界黏著性好），橡膠顆粒在應(yīng)力的作用下除了本身相體系且邊界黏著性好），橡膠顆粒在應(yīng)力的作用下除了本身的形變外，還可以引起顆粒周圍的塑料相產(chǎn)生很多銀紋，銀紋的形變外，還可以引起顆粒周圍的塑料相產(chǎn)生很多銀紋，銀紋的產(chǎn)生和塑性形變，消耗了大量的沖擊能量同時由一個顆粒邊的產(chǎn)生和塑性形變，消耗了大量的沖擊能量同時由一個顆粒邊緣產(chǎn)生的銀紋可為附近

18、的另一個橡膠顆粒中止，防止了銀紋發(fā)緣產(chǎn)生的銀紋可為附近的另一個橡膠顆粒中止，防止了銀紋發(fā)展成裂縫從而抑制了材料破壞起到增韌的作用。展成裂縫從而抑制了材料破壞起到增韌的作用。 Yield and Fracture of Polymers 強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論 從分子水平上看，聚合物的斷裂要破壞分子內(nèi)的化學(xué)從分子水平上看，聚合物的斷裂要破壞分子內(nèi)的化學(xué)鍵和分子間的范德華力與氫鍵。鍵和分子間的范德華力與氫鍵。內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞可歸結(jié)為以下三種情況：內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞可歸結(jié)為以下三種情況：化學(xué)鍵破壞化學(xué)鍵破壞分子間滑脫分子間滑脫范德華力或氫鍵破壞范德華力或氫鍵破壞 Yield and Fracture of Po

19、lymers 所以，聚合物的實際強(qiáng)度為所以，聚合物的實際強(qiáng)度為10100MPa，與理論強(qiáng)度相，與理論強(qiáng)度相比有巨大的差距比有巨大的差距主要原因主要原因（1）由于材料內(nèi)部存在各種缺陷，缺陷造成的應(yīng)）由于材料內(nèi)部存在各種缺陷，缺陷造成的應(yīng)力集中使局部區(qū)域的應(yīng)力遠(yuǎn)高于平均應(yīng)力力集中使局部區(qū)域的應(yīng)力遠(yuǎn)高于平均應(yīng)力（2）因為破壞總是先發(fā)生在某些薄弱環(huán)節(jié)，不可）因為破壞總是先發(fā)生在某些薄弱環(huán)節(jié)，不可能是那么多的化學(xué)鍵或分子間作用力同時破壞能是那么多的化學(xué)鍵或分子間作用力同時破壞（3）高分子材料的凝聚態(tài)（）高分子材料的凝聚態(tài)（agglomerate state）結(jié)構(gòu)不可能像理論計算時那么規(guī)整結(jié)構(gòu)不可能像理論

20、計算時那么規(guī)整 Yield and Fracture of Polymers 7.3 影響聚合物力學(xué)性能的因素聚合物聚合物PPPVCN-610N-66強(qiáng)度強(qiáng)度Pa2528506183一、一次結(jié)構(gòu)：一、一次結(jié)構(gòu)：鏈節(jié)含有強(qiáng)極性基團(tuán)或氫鍵的基團(tuán)使得分子間作用力增大，鏈節(jié)含有強(qiáng)極性基團(tuán)或氫鍵的基團(tuán)使得分子間作用力增大，強(qiáng)度提高強(qiáng)度提高 1 1、結(jié)構(gòu)因素、結(jié)構(gòu)因素 2 2、外在條件、外在條件鏈節(jié)的極性對鏈節(jié)的極性對polymerpolymer強(qiáng)度的影響強(qiáng)度的影響表表4 Yield and Fracture of Polymers 交聯(lián)：適當(dāng)交聯(lián)，總是提高聚合物的強(qiáng)度，但如果交交聯(lián)：適當(dāng)交聯(lián)，總是提高聚

21、合物的強(qiáng)度，但如果交聯(lián)度太大，會使其脆性太大而失去應(yīng)用價值。聯(lián)度太大，會使其脆性太大而失去應(yīng)用價值。交聯(lián)劑當(dāng)量濃度交聯(lián)劑當(dāng)量濃度0.10.31.02.53.58.0 b100092068044028090斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度Pa6.471621.716.46.784.6 隨著極性基團(tuán)或氫鍵隨著極性基團(tuán)或氫鍵 ，強(qiáng)度，強(qiáng)度 ，但密度大，阻礙，但密度大，阻礙鏈段的運(yùn)動，不能產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變鏈段的運(yùn)動，不能產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變脆性斷裂脆性斷裂表表5 Yield and Fracture of Polymers 無規(guī)立構(gòu)含量無規(guī)立構(gòu)含量抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度Pa2.034.53.532.56.429空間立構(gòu)：結(jié)構(gòu)規(guī)

22、整和等規(guī)度高的聚合物因結(jié)晶而強(qiáng)度提高空間立構(gòu)：結(jié)構(gòu)規(guī)整和等規(guī)度高的聚合物因結(jié)晶而強(qiáng)度提高。表表6 6 無規(guī)立構(gòu)含量對無規(guī)立構(gòu)含量對PPPP性能影響性能影響 Yield and Fracture of Polymers 支化：支化破壞了鏈的規(guī)整性結(jié)晶度降低，還增加了分支化：支化破壞了鏈的規(guī)整性結(jié)晶度降低，還增加了分子間的距離分子間力減小，都使強(qiáng)度降低。但是韌性有所子間的距離分子間力減小，都使強(qiáng)度降低。但是韌性有所提高。提高。聚合物聚合物抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度 b(%)支化程度支化程度LDPE715300支化多支化多HDPE212760支化少支化少表表7 支化度對聚合物力學(xué)性能的影響支化度對聚合物力學(xué)性

23、能的影響 Yield and Fracture of Polymers 二、二次結(jié)構(gòu)：二、二次結(jié)構(gòu)： 鏈的剛性鏈的剛性 高分子鏈剛性高分子鏈剛性增加，聚合物強(qiáng)度增加，韌性下降，像主增加，聚合物強(qiáng)度增加，韌性下降，像主鏈含有芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物其強(qiáng)度和模量比脂肪族主鏈高。鏈含有芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物其強(qiáng)度和模量比脂肪族主鏈高。主鏈上含有大的側(cè)基，剛性大。如主鏈上含有大的側(cè)基，剛性大。如PE 24.5N/m2，PS 35.260N/m2， PET 80N/m2 Yield and Fracture of Polymers 斷裂強(qiáng)度。，nMBA分子量與分子量分布：分子量與分子量分布：分子量是對高分子材料力

24、學(xué)性能（包括強(qiáng)度、彈性、韌性）分子量是對高分子材料力學(xué)性能（包括強(qiáng)度、彈性、韌性）起決定性作用的結(jié)構(gòu)參數(shù)。起決定性作用的結(jié)構(gòu)參數(shù)。強(qiáng)強(qiáng)度度分子量分子量當(dāng)分子量很小時，強(qiáng)度隨著分子量增加而增加，當(dāng)分子量很小時，強(qiáng)度隨著分子量增加而增加，當(dāng)分子量大到一定值，強(qiáng)度與分子量無關(guān)。當(dāng)分子量大到一定值，強(qiáng)度與分子量無關(guān)。圖圖20 Yield and Fracture of Polymers 聚合物的沖擊強(qiáng)度隨著分子量的增大而增大。一般認(rèn)為聚合物的沖擊強(qiáng)度隨著分子量的增大而增大。一般認(rèn)為分子量分布寬時，強(qiáng)度明顯下降，這是因為低分子量的物質(zhì)分子量分布寬時，強(qiáng)度明顯下降，這是因為低分子量的物質(zhì)相當(dāng)于增塑劑的緣故

25、。分子量分布窄時剛好相反。相當(dāng)于增塑劑的緣故。分子量分布窄時剛好相反。理論解釋：理論解釋： 強(qiáng)度是由強(qiáng)度是由分子間作用力和化學(xué)鍵決定分子間作用力和化學(xué)鍵決定，分子間作用力具有，分子間作用力具有加和性，隨著分子量的增加和性，隨著分子量的增對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響而增加，當(dāng)而增加，當(dāng)分子量小時分子間作用力小于化學(xué)鍵，破壞發(fā)生在分子間，分子量小時分子間作用力小于化學(xué)鍵，破壞發(fā)生在分子間，當(dāng)分子量大到比化學(xué)鍵大時，破壞發(fā)生在化學(xué)鍵上，強(qiáng)度與當(dāng)分子量大到比化學(xué)鍵大時，破壞發(fā)生在化學(xué)鍵上，強(qiáng)度與分子量無關(guān)分子量無關(guān) Yield and Fracture of Polymers 三、三次結(jié)構(gòu)

26、：三、三次結(jié)構(gòu)：結(jié)晶度增加，強(qiáng)度增加韌性下降以結(jié)晶度增加，強(qiáng)度增加韌性下降以PE為例。為例。表表8 8 聚乙烯強(qiáng)度與結(jié)晶度的關(guān)系聚乙烯強(qiáng)度與結(jié)晶度的關(guān)系結(jié)晶度結(jié)晶度（）（）657585斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度14.41825斷裂伸長斷裂伸長500300100圖圖21 結(jié)晶度對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響結(jié)晶度對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響 Yield and Fracture of Polymers 球晶尺寸球晶尺寸（ m）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度（N/m2）斷裂伸長斷裂伸長(%)1030050020225253012525晶體尺寸：晶體尺寸：表表9 PP球晶尺寸與力學(xué)性能的關(guān)系球晶尺寸與力學(xué)性能的關(guān)系小球晶：小球晶： t 、E

27、、斷裂伸長率、斷裂伸長率、 i高高大球晶：下降大球晶：下降圖圖22 球晶大小對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響球晶大小對應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響 Yield and Fracture of Polymers 結(jié)晶形態(tài)：同一類聚合物，伸直鏈強(qiáng)度最大，串晶次之，結(jié)晶形態(tài)：同一類聚合物，伸直鏈強(qiáng)度最大，串晶次之，球晶最小。球晶最小。取向：可使材料強(qiáng)度提高幾倍幾十倍，對纖維和薄膜，取向：可使材料強(qiáng)度提高幾倍幾十倍，對纖維和薄膜，取向是提高性能必不可少的措施。取向是提高性能必不可少的措施。原因：取向后分子沿外力的方向有序排列，斷裂時主價鍵原因：取向后分子沿外力的方向有序排列，斷裂時主價鍵比例增大，而使聚合物強(qiáng)度提高。比例增

28、大，而使聚合物強(qiáng)度提高。注意：當(dāng)外力與取向方向平行，強(qiáng)度高，垂直，強(qiáng)度低。注意：當(dāng)外力與取向方向平行，強(qiáng)度高，垂直，強(qiáng)度低。應(yīng)力集中應(yīng)力集中: :高聚物由于下列原因產(chǎn)生應(yīng)力集中，盡管試高聚物由于下列原因產(chǎn)生應(yīng)力集中，盡管試樣受力沒有達(dá)到破壞的程度，但是局部應(yīng)力集中可以超過樣受力沒有達(dá)到破壞的程度，但是局部應(yīng)力集中可以超過聚合物的強(qiáng)度。使強(qiáng)度降低。聚合物的強(qiáng)度。使強(qiáng)度降低。 Yield and Fracture of Polymers 幾何尺寸的不連續(xù)：空口，空隙，銀紋，溝槽等幾何尺寸的不連續(xù)：空口，空隙，銀紋，溝槽等材料的不連續(xù)：雜質(zhì)材料的不連續(xù)：雜質(zhì)負(fù)荷的不連續(xù)：掛一個重物，載體上各處受力的

29、程度不同，掛的地方負(fù)荷的不連續(xù)：掛一個重物，載體上各處受力的程度不同，掛的地方首先破壞。首先破壞。為了提高強(qiáng)度，必須消除應(yīng)力集中，如人們將纖維作的很細(xì)，以消除缺為了提高強(qiáng)度，必須消除應(yīng)力集中，如人們將纖維作的很細(xì)，以消除缺陷，裂紋。陷，裂紋。裂紋形狀的影響：裂縫越尖，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，強(qiáng)度越低一般認(rèn)為：裂紋形狀的影響：裂縫越尖，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，強(qiáng)度越低一般認(rèn)為：裂縫裂縫橢圓橢圓圓圓加工方式的影響：將結(jié)晶聚合物淬冷或者加入成核劑，得到小而多的加工方式的影響：將結(jié)晶聚合物淬冷或者加入成核劑，得到小而多的晶體，抗張強(qiáng)度提高，沖擊強(qiáng)度提高。如晶體，抗張強(qiáng)度提高，沖擊強(qiáng)度提高。如PP脆，但是加入成核劑，韌

30、性脆，但是加入成核劑，韌性增大，還有用熱處理可以提高強(qiáng)度。增大，還有用熱處理可以提高強(qiáng)度。 Yield and Fracture of Polymers 增塑劑的影響：增塑劑的影響： 抗張強(qiáng)度降低，沖擊性能提高?？箯垙?qiáng)度降低，沖擊性能提高。原因：能夠同聚合物相容的小分子，是使分子鏈之間的原因：能夠同聚合物相容的小分子，是使分子鏈之間的相互作用減弱，分子鏈活動性增加。從而使材料的拉伸相互作用減弱，分子鏈活動性增加。從而使材料的拉伸強(qiáng)度下降，沖擊強(qiáng)度升高。強(qiáng)度下降，沖擊強(qiáng)度升高。 Yield and Fracture of Polymers 解決的方法：將丁二烯氣體注入解決的方法：將丁二烯氣體注入

31、PVC粉末中，用粉末中，用60Co輻輻照，丁二烯就像樹枝一樣接在照，丁二烯就像樹枝一樣接在PVC主干上。在主干上。在30時其時其強(qiáng)度比通常強(qiáng)度比通常PVC大大50倍以上倍以上（7 7）共聚和共混的影響：）共聚和共混的影響： 如如PS很脆，但是與丙烯腈共聚所得聚合物的抗張很脆，但是與丙烯腈共聚所得聚合物的抗張強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度都提高。若進(jìn)一步與丁二烯聚合，得到抗強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度都提高。若進(jìn)一步與丁二烯聚合，得到抗沖擊強(qiáng)度很高的沖擊強(qiáng)度很高的ABS 樹脂樹脂PVCPVC的低溫性能很差，容易發(fā)脆的低溫性能很差，容易發(fā)脆 Yield and Fracture of Polymers Conclution：交聯(lián)、

32、結(jié)晶、增加鏈的剛性（分子鏈本身的剛性加上交聯(lián)、結(jié)晶、增加鏈的剛性（分子鏈本身的剛性加上分子間相互作用力）有利于聚合物強(qiáng)度和耐熱性的提分子間相互作用力）有利于聚合物強(qiáng)度和耐熱性的提高，這便是有名的馬克三角原理，也是提高塑料性能高，這便是有名的馬克三角原理，也是提高塑料性能的三大法寶的三大法寶 Yield and Fracture of Polymers 四、外力作用速度和溫度的影響。四、外力作用速度和溫度的影響。高分子鏈運(yùn)動的特點，有明顯的時間、溫度依賴性松弛高分子鏈運(yùn)動的特點，有明顯的時間、溫度依賴性松弛特性，所以外力作用速度和溫度對強(qiáng)度有明顯的影響特性，所以外力作用速度和溫度對強(qiáng)度有明顯的影

33、響。溫度：溫度： 當(dāng)時間一定時，升高溫度，鏈段活動容易，屈服當(dāng)時間一定時，升高溫度，鏈段活動容易，屈服應(yīng)力降低，屈服強(qiáng)度低。相反降低溫度會使材料的鏈應(yīng)力降低，屈服強(qiáng)度低。相反降低溫度會使材料的鏈段運(yùn)動能力降低，材料在更高的外力下發(fā)生脆性斷裂段運(yùn)動能力降低，材料在更高的外力下發(fā)生脆性斷裂應(yīng)力應(yīng)變曲線的變化應(yīng)力應(yīng)變曲線的變化 Yield and Fracture of Polymers 材料常數(shù)鏈段運(yùn)動活化能，EkTEexp0外力作用速率外力作用速率溫度一定，外力作用時間越短，鏈段跟不上外力的變化溫度一定，外力作用時間越短，鏈段跟不上外力的變化，為使材料屈服需要更大的外力，材料的屈服強(qiáng)度提高，為使

34、材料屈服需要更大的外力，材料的屈服強(qiáng)度提高Conclution：隨溫度的降低或拉伸速率的提高，：隨溫度的降低或拉伸速率的提高， t 、 y、 E增大，增大， i、斷裂伸長率減少，聚合物的破壞方、斷裂伸長率減少，聚合物的破壞方式由韌性趨向脆性破壞式由韌性趨向脆性破壞 Yield and Fracture of Polymers 考慮分子結(jié)構(gòu)因素極性基團(tuán)或氫鍵極性基團(tuán)或氫鍵主鏈上含芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)主鏈上含芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)適度的交聯(lián)適度的交聯(lián)結(jié)晶度大結(jié)晶度大取向好取向好拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 t加入增塑劑加入增塑劑缺陷存在缺陷存在 Yield and Fracture of Polymers 思考題思考題實現(xiàn)聚合物脆

35、韌轉(zhuǎn)變的途徑實現(xiàn)聚合物脆韌轉(zhuǎn)變的途徑 Yield and Fracture of Polymers 活性粒子（活性粒子（ Powder）纖維纖維 Fiber液晶液晶 Liquid Crystal碳黑碳黑 ，SiO2Glass fiber, Carbon fiberPolyesterFiller填料填料增增 強(qiáng)強(qiáng) 途途 徑徑（物理方法）（物理方法） Yield and Fracture of Polymers 填料同聚合物不相容，因此形成多相復(fù)合材料。加入填填料同聚合物不相容，因此形成多相復(fù)合材料。加入填料的目的：料的目的：2 2、活性填料：提高材料的強(qiáng)度。、活性填料：提高材料的強(qiáng)度。 增強(qiáng)效果

36、主要取決于填料的種類、尺寸、用量、增強(qiáng)效果主要取決于填料的種類、尺寸、用量、表面表面性質(zhì)（親和性）性質(zhì)（親和性）以及填料在高分子基材中的分散狀況以及填料在高分子基材中的分散狀況1 1、惰性填料：惰性填料：加入廉價的填料降低成本。稀釋作用，使材加入廉價的填料降低成本。稀釋作用，使材料強(qiáng)度降低。料強(qiáng)度降低。1 1、粉狀填料增強(qiáng)、粉狀填料增強(qiáng) Yield and Fracture of Polymers 粉狀填料：粉狀填料：木粉，碳黑，輕質(zhì)二氧化硅，碳酸鎂，氧化鋅同某些塑料和橡膠復(fù)合，可木粉，碳黑，輕質(zhì)二氧化硅，碳酸鎂，氧化鋅同某些塑料和橡膠復(fù)合，可顯著改善性能。顯著改善性能。例如：木粉加入例如：木

37、粉加入酚醛樹脂酚醛樹脂，可在很大范圍內(nèi)不降低拉伸強(qiáng)度，而大幅度提，可在很大范圍內(nèi)不降低拉伸強(qiáng)度，而大幅度提高沖擊強(qiáng)度。原因：木粉吸收了一部分沖擊能量而起到阻尼的作用。高沖擊強(qiáng)度。原因：木粉吸收了一部分沖擊能量而起到阻尼的作用。 天然橡膠天然橡膠中添加中添加20的膠體碳黑，拉伸強(qiáng)度可從的膠體碳黑，拉伸強(qiáng)度可從16MPa,提高到提高到20MPa。 丁苯橡膠丁苯橡膠由于不能結(jié)晶，強(qiáng)度只有由于不能結(jié)晶，強(qiáng)度只有3.5MPa，加入碳黑后，補(bǔ)強(qiáng)效果明顯，加入碳黑后，補(bǔ)強(qiáng)效果明顯，可達(dá)可達(dá)2225MPa接近天然橡膠的水平。接近天然橡膠的水平。 Yield and Fracture of Polymers 補(bǔ)

38、強(qiáng)原理：填料活性表面（補(bǔ)強(qiáng)原理：填料活性表面（羧基、酚基、醌基羧基、酚基、醌基）同聚合物作用產(chǎn)生了）同聚合物作用產(chǎn)生了附加的交聯(lián)結(jié)構(gòu)因此加入填料的增強(qiáng)效果同其在聚合物中浸潤性關(guān)系附加的交聯(lián)結(jié)構(gòu)因此加入填料的增強(qiáng)效果同其在聚合物中浸潤性關(guān)系很大，浸潤性越大，補(bǔ)強(qiáng)越明顯。很大，浸潤性越大，補(bǔ)強(qiáng)越明顯。舉例：親油的碳黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)比普通的碳粉好的多。舉例：親油的碳黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)比普通的碳粉好的多。圖圖23 化學(xué)交聯(lián)與物理交聯(lián)示意圖化學(xué)交聯(lián)與物理交聯(lián)示意圖 上圖：化學(xué)交聯(lián)上圖：化學(xué)交聯(lián) 下圖：物理吸附下圖：物理吸附這些活性基團(tuán)與橡膠大分子鏈接觸，會發(fā)生這些活性基團(tuán)與橡膠大分子鏈接觸，會發(fā)生物理的或化學(xué)

39、的吸附。吸附有多條大分子鏈物理的或化學(xué)的吸附。吸附有多條大分子鏈的炭黑粒子具有均勻分布應(yīng)力的作用，當(dāng)其的炭黑粒子具有均勻分布應(yīng)力的作用，當(dāng)其中某一條大分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時，可通過炭黑中某一條大分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時，可通過炭黑粒子將應(yīng)力傳遞到其他分子鏈上，使應(yīng)力分粒子將應(yīng)力傳遞到其他分子鏈上，使應(yīng)力分散。而且即便發(fā)生某一處網(wǎng)鏈斷裂，由于炭散。而且即便發(fā)生某一處網(wǎng)鏈斷裂，由于炭黑粒子的黑粒子的“類交聯(lián)類交聯(lián)”作用，其他分子鏈仍能作用，其他分子鏈仍能承受應(yīng)力，不致迅速危及整體，降低發(fā)生斷承受應(yīng)力，不致迅速危及整體，降低發(fā)生斷裂的可能性而起增強(qiáng)作用。裂的可能性而起增強(qiáng)作用。 Yield and Fractur

40、e of Polymers 粉料用表面活性物質(zhì)如脂肪粉料用表面活性物質(zhì)如脂肪酸、樹脂酸處理，或用鈦酸酸、樹脂酸處理，或用鈦酸酯、硅烷等偶聯(lián)劑處理，或酯、硅烷等偶聯(lián)劑處理，或在填料粒子表面化學(xué)接枝大在填料粒子表面化學(xué)接枝大分子等都有很好的效果。分子等都有很好的效果。 Yield and Fracture of Polymers 2 2、纖維增強(qiáng)、纖維增強(qiáng)纖維狀填料纖維狀填料：棉，麻，絲，等天然纖維，玻璃纖維，碳：棉，麻，絲，等天然纖維，玻璃纖維，碳纖維，石墨纖維，硼纖維，超細(xì)金屬纖維與晶須纖維等纖維，石墨纖維，硼纖維，超細(xì)金屬纖維與晶須纖維等基體：基體：熱塑性樹脂、熱固性樹脂、橡膠類熱塑性樹脂、

41、熱固性樹脂、橡膠類Glass steel boatglassy fiber+polyester Yield and Fracture of Polymers Carbon fiber Yield and Fracture of Polymers 增強(qiáng)機(jī)理：纖維作為骨架幫助基體承擔(dān)載荷增強(qiáng)機(jī)理：纖維作為骨架幫助基體承擔(dān)載荷界界面面的的黏黏附附性性圖圖24 Yield and Fracture of Polymers 增強(qiáng)機(jī)理：熱致液晶中的液晶棒狀分子在共混物中形成微增強(qiáng)機(jī)理：熱致液晶中的液晶棒狀分子在共混物中形成微纖結(jié)構(gòu)而到增強(qiáng)作用。由于微纖結(jié)構(gòu)是加工過程中由液晶纖結(jié)構(gòu)而到增強(qiáng)作用。由于微纖結(jié)構(gòu)

42、是加工過程中由液晶棒狀分子在共混無物基體中就地形成的，故稱做棒狀分子在共混無物基體中就地形成的，故稱做“原位原位”復(fù)合增強(qiáng)。復(fù)合增強(qiáng)。帶有柔性鏈段的熱致液晶帶有柔性鏈段的熱致液晶+熱塑性聚合物熱塑性聚合物共聚酯，共聚酯， 聚芳酯聚芳酯Xydar, Vector, Rodrum3 3、高分子液晶增強(qiáng)劑高分子液晶增強(qiáng)劑隨著增強(qiáng)劑含量的增加，聚合物的彈性模量和拉伸強(qiáng)度增加，而斷裂隨著增強(qiáng)劑含量的增加，聚合物的彈性模量和拉伸強(qiáng)度增加，而斷裂伸張率下降。由韌性向脆性轉(zhuǎn)變。伸張率下降。由韌性向脆性轉(zhuǎn)變。 Yield and Fracture of Polymers Yield and Fracture o

43、f Polymers 沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度:試樣在受到?jīng)_擊載荷試樣在受到?jīng)_擊載荷W的作用下單位斷面面積（或單位缺口的作用下單位斷面面積（或單位缺口長度）所消耗的能量。長度）所消耗的能量。是表征材料韌性的一種強(qiáng)度指標(biāo)是表征材料韌性的一種強(qiáng)度指標(biāo) 懸臂梁沖擊試驗（含無缺口和有缺口兩種試樣）懸臂梁沖擊試驗（含無缺口和有缺口兩種試樣）簡支梁沖擊試驗（含無缺口和有缺口兩種試樣）簡支梁沖擊試驗（含無缺口和有缺口兩種試樣）落重式?jīng)_擊試驗落重式?jīng)_擊試驗高速拉伸試驗高速拉伸試驗一、常用的沖擊試驗方法有：一、常用的沖擊試驗方法有： Yield and Fracture of Polymers Charpy Impac

44、t Strength 簡支梁沖擊強(qiáng)度簡支梁沖擊強(qiáng)度圖圖25 簡支梁式?jīng)_擊試驗機(jī)（簡支梁式?jīng)_擊試驗機(jī)（Charpy）示意圖示意圖沖斷試樣所消耗的功沖斷試樣所消耗的功dbWi沖斷試樣的厚度和寬度沖斷試樣的厚度和寬度KJ/m2 Yield and Fracture of Polymers 圖圖26 26 材料拉伸實驗的應(yīng)力材料拉伸實驗的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 拉伸斷裂實驗中，材料拉伸應(yīng)力拉伸斷裂實驗中，材料拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的面積（下圖）應(yīng)變曲線下的面積（下圖）相當(dāng)于試樣拉伸斷裂所消耗的能量，也表征材料韌性的大小。相當(dāng)于試樣拉伸斷裂所消耗的能量，也表征材料韌性的大小。斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度 高和斷裂

45、伸長率高和斷裂伸長率 大的材料韌性也好。大的材料韌性也好。bb 但這個能量與抗沖擊強(qiáng)度不但這個能量與抗沖擊強(qiáng)度不同。不同在于，兩種實驗的應(yīng)同。不同在于，兩種實驗的應(yīng)變速率不同，變速率不同，拉伸實驗速率慢拉伸實驗速率慢而而沖擊速率極快沖擊速率極快；拉伸曲線求；拉伸曲線求得的能量為斷裂時材料單位體得的能量為斷裂時材料單位體積所吸收的能量，而沖擊實驗積所吸收的能量，而沖擊實驗只關(guān)心斷裂區(qū)表面吸收的能量。只關(guān)心斷裂區(qū)表面吸收的能量。 Yield and Fracture of Polymers 二、二、影響聚合物韌性的因素影響聚合物韌性的因素Factor influencing toughness ：

46、內(nèi)因內(nèi)因 外因外因鏈結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu) 溫度溫度凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)凝聚態(tài)結(jié)構(gòu) 應(yīng)變速率應(yīng)變速率分子間作用力分子間作用力 Yield and Fracture of Polymers Chain Structure 鏈結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu) Yield and Fracture of Polymers Crystallization 結(jié)晶結(jié)晶 Yield and Fracture of Polymers Orientation取向取向垂直于取向方向的沖擊強(qiáng)度提高垂直于取向方向的沖擊強(qiáng)度提高Defects 缺陷缺陷材料受力時在裂縫、孔隙、缺口、雜質(zhì)等缺陷材料受力時在裂縫、孔隙、缺口、雜質(zhì)等缺陷附近的局部范圍造成應(yīng)力集中，從而

47、嚴(yán)重降低附近的局部范圍造成應(yīng)力集中，從而嚴(yán)重降低材料的拉伸和沖擊強(qiáng)度材料的拉伸和沖擊強(qiáng)度 Yield and Fracture of Polymers 共混，共聚，填充的影響共混，共聚，填充的影響 實驗發(fā)現(xiàn)，采用與橡膠類材料嵌段共聚、接枝共聚或物理實驗發(fā)現(xiàn)，采用與橡膠類材料嵌段共聚、接枝共聚或物理共混的方法可以大幅度改善脆性塑料的抗沖擊性能。共混的方法可以大幅度改善脆性塑料的抗沖擊性能。 eg:采用丁二烯與苯乙烯共聚得到高抗沖聚苯乙烯；采用丁二烯與苯乙烯共聚得到高抗沖聚苯乙烯；采用氯化聚乙烯與聚氯乙烯共混得到硬聚氯乙烯韌性采用氯化聚乙烯與聚氯乙烯共混得到硬聚氯乙烯韌性體，都將使基體的抗沖強(qiáng)度提

48、高幾倍至幾十倍。體，都將使基體的抗沖強(qiáng)度提高幾倍至幾十倍。 橡膠增韌塑料已發(fā)展為十分成熟的塑料增韌技術(shù)，橡膠增韌塑料已發(fā)展為十分成熟的塑料增韌技術(shù)，由此開發(fā)出一大批新型材料由此開發(fā)出一大批新型材料. . Yield and Fracture of Polymers 填充、復(fù)合改性效果填充、復(fù)合改性效果第一種：在熱固性樹脂及脆性高分子材料中添加第一種：在熱固性樹脂及脆性高分子材料中添加纖纖維狀填料維狀填料，也可以提高基體的抗沖擊強(qiáng)度也可以提高基體的抗沖擊強(qiáng)度第二種：在聚苯乙烯這樣的脆性材料中添加碳酸第二種：在聚苯乙烯這樣的脆性材料中添加碳酸鈣之類的粉狀填料，則往往使材料抗沖擊性能進(jìn)鈣之類的粉狀填

49、料，則往往使材料抗沖擊性能進(jìn)一步下降。一步下降。粉狀填料的粒徑、表面性能等起著決粉狀填料的粒徑、表面性能等起著決定性的作業(yè)定性的作業(yè) Yield and Fracture of Polymers 三、聚合物的增韌三、聚合物的增韌Toughening of Polymers ：常用的方法：常用的方法：彈性體增韌彈性體增韌剛性有機(jī)粒子增韌剛性有機(jī)粒子增韌超細(xì)無機(jī)粒子增韌超細(xì)無機(jī)粒子增韌 Yield and Fracture of Polymers Rubber toughening 橡膠增韌橡膠增韌達(dá)到良好增韌效果的條件達(dá)到良好增韌效果的條件 a a、 橡膠相作為分散相存在橡膠相作為分散相存在 b b、橡膠相與塑料相有良好的界面粘接力、橡膠相與塑料相有良好的界面粘接力 c c、橡膠相的、橡膠相的TgTg遠(yuǎn)低于使用溫度遠(yuǎn)低于使用溫度 Yield and Fracture of Polymers Yield and Fracture of Polymers 圖圖28 Yield and Fracture of Polymers 橡膠增韌機(jī)理橡膠增韌機(jī)理Mechanism of rubber toughing 多重銀紋機(jī)理多重銀紋機(jī)理：a、根據(jù)、根據(jù)Griffith理論，斷裂過程能否進(jìn)行取決于彈性儲能與理論，斷裂過