PS粉末SBR-g-s共混体研究Ⅰ.相结构、冲击断裂机理与冲击韧性.pdf

第16卷第3期 高分子材料科学与工程 V01．16。No．3 POLYMER 2000年5月 MATERIALSSCIENCEANDENGINEERING2000 May PS／粉末SBR—g—S共混体研究 I．相结构、冲击断裂机理与冲击韧性 ，了1 王炼石，周奕雨，蔡彤吴 (华南理工大学材料学院高分子系．广东广州510641) 和SEM分另日分析了共混体的相结构和冲击断面形貌。研究了共混体的相结构、冲击断裂机理和冲击强度之间的关 系。结果发现，在关系曲线被转变点划分的每一区域内，冲击断裂机理只发生量变而无质变，故冲击强度与PR用量 成正比，而随着区域的变换冲击断裂机理发生了质变，导致了冲击强度的变化不连续，从而出现转变点。当粉末非 交联SBR-g-s用量为20％，共混体发生脆韧转变；其冲击断面局部区域呈“须根”形貌，证实存在剪切屈服机理；脆 韧转变的临界条件为：橡胶相粒径≥O．8pxa，粒面间距离≤0．9 关键词：PS／粉末SBR-g—S共混体，冲击强度；冲击断裂机理；相结构；剪切屈服机理 中图分类号：TQ316．6+2文献标识码：A 文章编号：1000．7555(2000)03—0113．05 聚合物橡胶共混体的冲击强度取决于其冲击断 体片材制备见文献[3]。冲击试验取用无缺口小试样 裂机理，而后者则与橡胶的相结构有关。因此研究共 混体的相结构、冲击断裂机理和冲击强度三者之间 进行，并按给出公式计算无缺口冲击强度。 的相关性，可为控制共混体的冲击断裂机理以提高 1．2微观分析 其冲击韧性提供理论依据。共混体耗散冲击能的方 PS／粉末SBR—g—S共混体全部试样用液氮冷冻 式取决于基体的性质[1]：脆性聚合物以银纹化为主， Ⅱ型透射电子显微镜(TEM)照相分析其相结构，并 韧性聚合物以剪切屈服为主。PS为典型的脆性聚合 通过共混体的TEM系列照片测算其橡胶相的粒 物。用橡胶增韧PS的机理，是通过增加基体的银纹 化程度以提高冲击韧性，未见其冲击断裂存在剪切 屈服机理的报道。已经证实，剪切屈服机理的存在可 于断面形貌分析。 使共混体的冲击韧性大幅度提高[2]。故在一般情况 1．3断面泛白率和应力白化厚度的测算 下PS／橡胶共混体的冲击韧性远低于韧性聚合物如 试条的Charpy无缺口冲击断面泛白区域与断 PVC、尼龙一66等与橡胶共混体的冲击韧性。；然而， 面基部应力白化区域分布如Fig．1所示。图中 我们在用粉末SBR—g—s增韧PS时，发现其中某些 ABCD是冲击断面。当试条的冲击断面仅存在局部 共混体存在剪切屈服机理，从而使冲击强度明显提 泛白现象而无应力白化时，其泛白区域如Fig．1所 高。本文研究了PS／粉末SBR—g—S共混体的相结构、 示的ADEF，泛白率以下式表示： 冲击断裂机理和冲击强度三者之间的相关性，并进 断面泛白率(％)= 一步探讨了不同的冲击断裂机理对冲击强度的贡