PVC的韧性与刚性，你真的了解吗？

作者:   发布时间:2017/11/21 11:53:03   浏览次数:4022

经常听到或者看到朋友们在如何检验PVC管的好坏这个问题上争的面红耳赤的，有的说踩不裂的就是好的，有的说摔不碎就是好的，有的说光耐压或者耐冲击是不全面的，塑料的韧性和刚性是对立的概念。在力学中有刚度和柔度两个物理量。“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。可以看出, “刚度”越大的物体,越不容易发生变形(表现在伸长率很小); “柔度”越大的物体越容易发生变形(表现在伸长率较大)。

一种理想状态，物体的刚度趋近于无穷大(或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度)，我们就称该物体为刚体。在力学分析时,可以不考虑其自身形变。因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。

韧性的材料比较柔软，物性表的拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大；硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量相对较小。而刚性材料它的硬度、拉伸强度较大；断裂伸长率和冲击强度就可能低一些；拉伸弹性模量就较大。弯曲强度反应材料的刚性大小，弯曲强度大则材料的刚性大，反之则韧性大。在ASTM D790弯曲性能标准试验方法中说，这些测试方法适合于刚性材料也适合于半刚性材料。未说它适合于韧性材料，所以韧性很大的弹性体是不会去测试弯曲强度的。

刚性和脆性一般是连在一起的。脆性是指当外力达到一定限度时,材料发生无先兆的突然破坏,且破坏时无明显塑性变形的性质。脆性材料力学性能的特点是抗压强度远大于抗拉强度,破坏时的极限应变值极小。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料。与韧性材料相比,它们对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的。

作为工程塑料，我们希望它同时具有良好的韧性和刚性。在改善材料的韧性时，还应设法提高刚性。一般加入弹性体可增加韧性，加入无机填料可增加刚性。最有效的方法是将弹性体的增韧和填料的增强结合起来。抗冲击性能差是工业上某些重要塑料的性能缺陷。如PVC、PS、PP等，尤其在低温时因抗冲击性能太低而使其应用受到限制。

在热塑性塑料中，通过添加“冲击改性剂”就能大大提高它们的抗冲击性能。冲击改性剂的品种很多，常用的有ACR-丙烯酸酯类树脂、MBS-甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、CPE-氯化聚乙烯、ABS、EVA、EPT-三元乙丙胶等。从塑料制品的改性效果来看，ACR是综合性能最好的一类，MBS是透明制品重要的冲击改性剂,在全球冲击改性剂市场中占有重要地位。冲击改性剂虽然可以提高冲击强度，但对其他机械强度有不利的影响。如MBS加入PVC中使拉伸强度和弯曲强度下降。ACR的加入，也会使HPVC-高分子量PVC的拉伸强度、硬度和维卡耐热性有所下降。CPE的加入，也使共混物的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点下降。所以使用冲击改性剂时，必须兼顾其他性能，综合考虑后才能确定合适的用量。

本文章摘于|“PVC技术及人才交流”