增韧剂[n-尊龙凯时app官网

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增韧剂是一种能增加材料韧性的添加剂,被广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。

增韧剂分类

按化学结构分类:

橡胶类增韧剂:如天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(sbr)、丁腈橡胶(nbr)等。这类增韧剂具有良好的弹性和柔韧性,能够有效地提高材料的冲击韧性。

热塑性弹性体类增韧剂:包括苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(sis)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)等。它们兼具橡胶和塑料的特性,在常温下表现出橡胶的弹性,在高温下又能像塑料一样熔融加工。

树脂类增韧剂:如丙烯酸酯类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。树脂类增韧剂与基体树脂具有良好的相容性,能够在提高材料韧性的同时,不降低材料的其他性能。

按作用机理分类:

活性增韧剂:这类增韧剂含有活性基团,能与基体树脂发生化学反应,形成化学键合,从而提高增韧效果。例如,带有环氧基团的增韧剂可与环氧树脂发生反应,提高环氧树脂的韧性。

非活性增韧剂:非活性增韧剂不与基体树脂发生化学反应,而是通过物理作用,如分子间的范德华力、氢键等,与基体树脂相互作用,达到增韧的目的。

增韧剂作用原理

能量吸收理论:增韧剂在材料受到冲击时,能够吸收大量的能量,从而减少材料内部裂纹的扩展和破坏。例如,橡胶类增韧剂在受到外力作用时,分子链会发生拉伸和变形,吸收冲击能量,使材料不易破裂。

裂纹终止理论:增韧剂可以在材料内部形成微小的分散相,当裂纹扩展到这些分散相时,会改变裂纹的扩展方向,使裂纹发生分支和终止,从而提高材料的韧性。

银纹 - 剪切带理论:增韧剂能够促进材料在受到外力作用时产生银纹和剪切带。银纹和剪切带的形成可以消耗大量的能量,同时阻止裂纹的进一步扩展,从而提高材料的韧性。

增韧剂性能要求

良好的增韧效果:能够显著提高材料的韧性,如冲击强度、断裂伸长率等,使材料在受到外力作用时不易发生脆性破坏。

与基体的相容性:与基体材料有良好的相容性,能在基体中均匀分散,形成稳定的结构,避免出现相分离现象,影响材料的性能。

对材料其他性能影响小:在提高材料韧性的同时,尽量不降低材料的其他性能,如强度、刚度、耐热性、耐化学性等,或者对这些性能的影响在可接受的范围内。

加工性能好:具有良好的加工性能,不影响材料的成型加工工艺,如不增加材料的粘度、不降低材料的流动性等,便于在工业生产中应用。

增韧剂应用

塑料行业:在聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚丙烯(pp)、工程塑料等中添加增韧剂,可以改善塑料的韧性和抗冲击性能,使其更适合各种应用场景。例如,在pvc中添加适量的增韧剂,可以提高其耐寒性和抗冲击性能,使其可用于制造各种户外用品和管道材料。

橡胶行业:用于改善橡胶的加工性能和使用性能。在天然橡胶和合成橡胶中添加增韧剂,可以提高橡胶的柔韧性、抗撕裂性能和耐磨性能,广泛应用于轮胎、橡胶制品等领域。

涂料和胶粘剂行业:在涂料和胶粘剂中加入增韧剂,可以提高涂层和胶层的柔韧性、附着力和抗冲击性能,使其能够适应不同的使用环境和要求。例如,在建筑涂料中添加增韧剂,可以提高涂料在不同气候条件下的耐久性和抗开裂性能。

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