高聚物共混體系細觀結(jié)構(gòu)與有效力學(xué)性能關(guān)系的研究.pdf

1、對已有工程塑料進行共混改性實現(xiàn)其性能優(yōu)化是當(dāng)前高分子材料科學(xué)研究的熱點之一。高分子共混物一般是由連續(xù)的基體材料和分散的添加相組成。一般高聚物共混都是以一種彈性體和塑性體相混和，按照不同的配比可以得到性能不同的材料。多數(shù)共混物是由塑料相(剛而脆)和橡膠相(軟而韌)組成，通常橡膠相以微粒狀分散于連續(xù)的塑料相中，橡膠相起增加共混物韌性的作用，從而使得共混物在具有較高的強度同時擁有良好的韌性，這種良好的綜合性能使得其應(yīng)用日益廣泛。共混物中橡膠粒

2、子分布形態(tài)、橡膠添加含量、橡膠粒子尺寸、橡膠粒子形狀等細觀結(jié)構(gòu)因素對共混物的有效力學(xué)性能及增韌機理、失效機制影響顯著，因此研究共混物細觀結(jié)構(gòu)與高聚物共混體系有效力學(xué)性能以及增韌機理之間的關(guān)系將是十分有必要和有意義的。 本文借助有限元法研究各細觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對共混物有效力學(xué)性能的影響規(guī)律并對細觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與共混物增韌機理之間的關(guān)系進行了分析。模擬表明橡膠粒子分布態(tài)的不同對共混物體系彈性模量、泊松比影響較小。橡膠含量增加，共混物體系的彈性

3、模量、泊松比降低，使得高聚物共混體系銀紋的引發(fā)和擴展傾向增大，屈服區(qū)比例降低，空穴化傾向減小。粒子尺寸變大，共混物的彈性模量降低，泊松比則先增加后減少，界面脫粘趨勢降低，小粒徑顆粒對誘發(fā)剪切帶產(chǎn)生屈服較為有利。添加過渡相界面層一定程度上提高了共混物的性能，增加了共混物體系的彈性模量和泊松比，體系形成銀紋的趨勢降低，降低了共混物界面剝離的趨勢，但改變界面層性能對屈服區(qū)的比例影響不大。細觀結(jié)構(gòu)多參量隨機場模擬發(fā)現(xiàn)所得彈性模量和泊松比與橡膠相