聚丙烯-彈性體共混材料斷裂行為的評價和研究.pdf

1、本文主要運用基本斷裂功(EWF)方法研究了平面應(yīng)力狀態(tài)下聚丙烯(PP)/彈性體共混材料在低拉伸速率下斷裂破壞行為，并對材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與斷裂行為參數(shù)的關(guān)系進行了比較和分析。 討論了聚烯烴彈性體(POE)含量對均聚PP/POE共混體系的裂紋擴展過程、斷面形態(tài)演變等的影響，結(jié)果表明：隨著POE含量的增加，PP/POE體系比總功和比屈服后斷裂功增加，而比屈服功的變化不大；屈服點的位移變化不大，而體系的斷裂位移逐漸增加；發(fā)散的外部塑性區(qū)高

2、度和聚集的外部塑性區(qū)高度都呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。PP/POE共混體系DENT拉伸試樣斷面出現(xiàn)明顯的分區(qū)現(xiàn)象，即呈現(xiàn)韌性斷裂特征的裂紋穩(wěn)定擴展區(qū)和呈現(xiàn)脆性斷裂特征的裂紋不穩(wěn)定擴展的斷裂區(qū)(a)；隨著POE岔量的增加，材料的韌性提高，裂紋擴展區(qū)長度(b+c)逐漸增加，(b+c)或(b+c)/a值的大小可以大致反映材料韌性的差異。 注射和壓制成型的共聚PP/POE共混體系在EWF測試中表現(xiàn)出典型的延性斷裂行為，每組試樣的載荷-位移曲線具

3、有很好的自相似性。隨POE含量增加，共混材料的斷裂方式?jīng)]有發(fā)生改變，比基本斷裂功(w<,e>)有所增加而比非基本斷裂功(βw<,e>)變化不大，說明POE對PP的斷裂韌性有提高的作用。純PP和PP/POE共混物，屈服后的比基本斷裂功和比非基本斷裂功的數(shù)值大于屈服前兩項的數(shù)值，表明共混物的斷裂韌性和塑性變形情況主要受屈服后的變化影響，臨界裂紋張開位移(COD)法預(yù)測比基本斷裂功w<,e>與真實值較為接近。由于成型時取向和熔體壓力等的差異，

4、相同配方下注射成型試樣的w<,e>和βw<,p>都大于壓制成型試樣。 三元乙丙橡膠(EPDM)與過氧化物(DCP)在單螺桿中低溫混合后，再與PP在雙螺桿中高溫反應(yīng)擠出，通過改變EPDM的用量來控制EPDM分散相的交聯(lián)程度基本不變而含量不同，研究其對材料流動性能、微觀結(jié)構(gòu)和斷裂行為等的影響及其相互間的關(guān)系，結(jié)果表明：隨著EPDM用量的增加，材料的熔體流動速率(MFR)有所提高，但趨勢明顯減緩，說明采用這種加工方法可以明顯減少PP的

5、降解；材料的沖擊強度提高，而拉伸強度略有降低；材料的耐熱性能比較穩(wěn)定；掃描電鏡(SEM)結(jié)果表明共混物中EPDM粒子數(shù)量明顯增加，分散更加均勻；差示掃描量熱(DSC)結(jié)果證實了PP/EPDM接枝共交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在；各組不同韌帶長度的DENT試樣的載荷．位移曲線都具有較好的自相似性：用基本斷裂功方法評價材料的斷裂行為表明，共混物的比基本斷裂功we和比塑性功wp都呈上升趨勢；在EPDM和DCP的一定用量范圍內(nèi)，材料的we和比非基本斷裂功βwp