1、聚丙烯增韌1.聚丙烯的發展歷程自1957年意大利蒙科卡迪公司首次實現工業化以來，聚丙烯（PP）樹脂及其制品發展速度一直位于各種塑料之首。在1978年PP的世界產量超過了400萬噸/年，僅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯，位居世界第四位；1995年PP的世界產量達1910萬噸/年，超過聚苯乙烯位居第三；2000年PP的世界產量為2820萬噸/年，超過聚氯乙烯的2600萬噸/年上升為世界第二；目前聚丙烯的世界產量達到了3838萬噸/年。在此同時，我國聚丙烯工業發展迅猛，1995年產量為107.3萬噸，2000年已經突破300萬噸，2004年產量迅猛增至474.9萬噸。初步估計到2006年底，我國PP

2、的年總生產能力已經超過650萬噸，在一定程度上緩解我國PP的供需緊張。聚丙烯由于其優異的使用潛能，廣泛應用于注塑成型、薄膜薄片、單絲、纖維、中空成型、擠出成型等制品，普及及工農業及生活日用品的各個方面。如此迅速的增長速度主要歸因于其可以替代其它塑料樹脂以及能夠開發應用各種新型的塑料、橡膠和纖維的優異性能：原料來源豐富，價格低廉并且無毒無害；相對密度小，透光性好，有較好的耐熱性等。 但是PP有個很明顯的缺點就是韌性較差，對缺口十分敏感，這在很大程度上限制了其在工程領域的應用空間。因此近些年來，國內外眾多學者專家在PP改性的理論基礎和應用研究中展開了眾多的研究取得一定成效的工作，通過共混、填充和增

3、強等方法改性之后的聚丙烯復合材料也已經成功地運用到了實際生產中，擴大了材料的使用范圍，在家電、汽車、儀表等工業各領域占據了重要地位。 近十多年來，在我國經濟高速增長的帶動下，聚丙烯的應用技術不斷進步。但是我國的聚丙烯進展與國外相比，在聚合技術、工業化成本、產品數量、品種類別等方面都存在著很明顯的差距。根據我國發展中國家的國情，大力開展聚丙烯多元復合材料改性研究是解決上述問題最有效的途徑。采用塑料的高性能化合成本不斷的降低來推動PP的發展，因此目前是聚丙烯快速發展的良好機會。通過各種手段改善PP性能，最終使得PP幾乎可以與某些工程塑料相媲美，從而增加PP和其它熱塑性塑料樹脂甚至是某些工程塑料的競

4、爭能力。2. 聚丙烯的性能及其改性（1）聚丙烯優缺點聚丙烯結晶性好，具有質輕、價廉、無毒無害、無味等優點，而且還具有耐腐蝕、力學性能相對較高等優點，其分子式為： 從分子結構單元來看，其側鏈的-CH3基團是非極性的.位壘小，整條分子鏈和分子分子側鏈均容易發生旋轉：全同或間同的聚丙烯結構均比較規整，結晶傾向大，易拉絲制成纖維；無規聚丙烯結晶性差，有著橡膠狀彈性體的特點。PP的基本特性如下： (I)PP是結晶性高聚物，其結晶程度能夠達到5070，具有較為明顯的熔點，熔融溫度為164170。 (2)熱穩定性較好，初始熱分解溫度可以達到300以上，與氧接觸的情況下，樹脂在260左右開始發黃。 (3)PP

5、的熔體流動性能好，成型性能良好。并且成型制件的表面光澤、染色效果、外傷痕跡等方面都優于PE。 (4)PP是五大通用塑料中耐熱性能最高的一種，制件可以在100的條件下煮沸消毒。 (5)熔體彈性較大，但冷卻凝固速度很快快，同時成型收縮比較大(1%2.5%)，且結晶具有各向異性，在成型制品與模具設計時需要加以考慮。 (6)PP的成型能力比較強，能夠適應常規通用塑料的加工工藝，如注射成型、擠出成型、吹塑成型、壓延成型，旋轉成型等。 (7)由于分子量較大，結晶結構等規度大而易結晶，其力學性能：包括了拉伸強度、彎曲強度、硬度等均優于低壓聚乙烯，而且還有優異的剛性和耐折疊性。 (8)化學穩定性高，能耐80以

6、下的酸、堿、鹽溶液以及很多化學有機溶劑。 (9)聚丙烯的高頻電性能優良，幾乎不受環境濕度的影響。其介電強度高且隨著溫度上升而增高，介電常數低(2.22.6)，不受溫度和頻率影響，特別是適用于制作電絕緣元件。 盡管聚丙烯有以上眾多的優點，但是，聚丙烯也有一些不足之處。最大的缺點就是耐寒性差，低溫易脆斷；其次是成型收縮率大，抗蠕變性差，制品的尺寸穩定性差，容易發生翹曲變形。這些主要缺點都限制了聚丙烯的廣泛應用。PP的其它缺點以及造成這些缺點的原因如下： (1)在低溫和高應變速率的情況下，吸收的沖擊能量來不及在分子鏈內傳遞，故表現出低溫韌性差。這主要是由于分子結構中的-CH3基團的存在，低溫環境下鏈

7、節移動困難，分子鏈彎曲性能下降所造成。此外，PP為高結晶性聚合物，其生成的球晶尺寸較大，這是PP易產生裂紋，沖擊性能差韌性低的主要原因。 (2)剛性不足，不適宜制作受力機械部件，特別是制件上存在缺口對外力作用十分敏感。制品成型收縮大，產品精度低且容易變形。 (3)PP易受到紫外線影響而發生老化，所以造成戶外使用壽命大幅度下降，這主要是由于-CH3基團的存在，導致在環境中分子結構中的氫原子容易反應，發生氧化降解。(4) PP由非極性分子組成，分子之間的排斥力非常強。這導致了：其裝飾性和裝配性差；染色后的制件色澤曲于反光性差而降低了艷麗感覺；表面的涂漆、電鍍、粘貼、蒸發加工亦相當的空攤；制件的熱溶

8、粘結和溶劑粘結性差。（2）晶型聚丙烯的特征及表征 近些年來PP高性能化技術研究尤其活躍，如嵌段共聚、高結晶化、高分子量化、合會化、復合化、交聯、形態控制等手段。其中的通過結晶形態控制可改善PP樹脂原有的結構和性能，提高它的耐沖擊性和低溫韌性。PP是高結晶聚合物，在熔融冷卻結晶的過程中會形成較大尺寸的球晶，球晶之間往往有比較明顯的界面分界，當材料發生變形時，由于外力引發的裂紋很容易沿著這些界面向內擴展，使PP材料產生脆性斷裂。添加合適的成核劑可使PP形成晶，晶粒細小化，減少內部的缺陷，使其缺口沖擊強度得到明顯提高。晶的主要表征手段有以下兩種：（1）X射線衍射法 晶在X射線衍射圖中有兩個特征強衍射

9、峰，分剮對應2 =16.1º(300)和21.2º(301)，圖1為不含晶的晶PP的X射線衍射圖，從左至右各衍射峰出峰位置分別是(110，14º)、(040，16.6º)、(130，18.5º)、(111，21º)、(1 3l，21.6º)，圖2為含晶PP的X射線衍射圖，在16.1º處有一晶的特征衍射峰，根據衍射強度可計算出結晶物中晶的含量(用Kx表示)。公式中，H1 H2 H3為晶各個晶面的衍射強度(用峰高表示)，H為晶的衍射強度。 （2）差示掃批量熱(DSC)法 應用DSC可檢測是否有晶存在于樣品中。由圖3和圖

10、4，可以看出只含結晶的PP的熔融曲線僅在167有一個熔融吸熱峰。含晶型PP則分別在166和149有兩個熔融吸熱峰，分別為晶和晶的熔融吸熱峰，可以驗證晶的存在，從熔融曲線中峰的高度和峰高度的比值，可考察樣品在熱處理條件產生的晶的含量，以KDSC表示，KDSC=K/K，但是出于這是一熔融過程，在測量時會有部分的晶體熔融，導致測量的結果會有一定的偏差。2. 聚丙烯的改性針對PP的上述的一系列缺點，其改性方法也是多種多樣，總體上可以劃分為兩類：化學改性和物理改性。化學改性主要是通過改變聚丙烯的分子鏈結構，從而改進PP材料性能?；瘜W改性的方法主要包括：接枝、共聚、交聯、氯化、氯磺化等。物理改性的方法是通

11、過改變聚丙烯材料的高次結構，最終以達到改善材料性能的目的。物理改性方法主要包括：表面改性、共混改性、填充改性、復合增強等。在其中共混改性是PP聚合物改性最為簡便并且卓有成效的方法之一。共混改性可以通過密煉機、擠出機等聚合物成型加工設備中完成，工藝過程便于實現及控制。傳統的增韌材料一直都是以有機彈性體化學材料為主，例如EPR(-元乙丙橡膠)、EPDM(三元乙丙橡膠)、POE(聚烯烴熱塑性彈性體)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SBS(苯乙烯-丁二烯彈性體)、MBS(甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯)、ACR、NBR等。彈性體類增韌材料的抗沖擊改性效果十分好，但是彈性體在增韌的同時，往往以犧牲材料寶貴

12、的力學強度、剛度、制品尺寸穩定性、耐熱穩定性及可加工成型性為代價。而近年來發展起來的無機剛性粒子改性可以克服這些缺點，能同時達到增韌和增強改性的目的，是一兩全其美的改性方法。對其開發和研究在目前都十分活躍，無論是其機理、種類，還是改性效果，都已經取得了十分迅速的進展。聚丙烯改性技術的化學改性是指通過接枝、嵌段共聚，在聚丙烯大分子鏈中引入其它組分，或是通過交聯劑等進行交聯，或是通過成核劑、發泡劑進行改性。物理改性是在聚丙烯基體中加入其它的材料或有特殊功能的添加劑，經過混合、混煉而制成具有優異性能的聚丙烯復合材料。物理改性大致可分為填充改性、共混改性、增強改性和功能性改性等。填充改性是指在聚丙烯樹

13、脂中加入一定量無機或有機填料來提高制品的性能1，2 ，主要表現在在模量方面有較大提高。填充改性能降低塑料樹脂材料的成本，但有時它在提高某些性能的同時會降低其它的性能。增強改性通常選用玻璃纖維、石棉纖維、單晶纖維和鈹、硼、碳化硅等增強材料使聚丙烯制品的強度提高。增強改性是復合材料發展的一個方向。共混改性是指用其它塑料、橡膠或熱塑性彈性體與聚丙烯樹脂共混，填入聚丙烯中較大的球晶內，由此改善聚丙烯的韌性和低溫脆性。常用的改性材料有聚乙烯、乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁苯橡膠和順丁橡膠。功能性改性是根據要使用的材料所要求所具有的功能，如抗靜電、阻燃、透明性等，加入特定試劑使聚丙烯性能改善。物理改性

14、比化學改性更容易進行，使聚丙烯性能改善也比較顯著，推廣容易，經濟效益相對明顯；特別是共混改性技術開發周期短、耗費低、制品的物理性能同樣可以達到應用要求。因此，共混改性是使用現有高分子材料開發新型材料的簡捷而高效的方法。（1）無機剛性粒子表面改性 由于無機粒子均表現為表面能較高的高極性物質，而聚合物則多為低表面能的非極性物質，無機粒子與PP基礎樹脂之間的相容性一般較差，通常對無機粒子進行表面處理。處理無機粒子的方法有很多，如氧化處理、共熱處理、等離子體處理以及用表面改性劑涂覆處理等，其中最有效、便于操作，同時也是最廣為應用的是通過表面改性劑涂覆技術。目前報道的表面處理劑很多，如價格低廉的硬脂肪酸

15、及其衍生物等表面活性劑，硅烷類、鈦酸酯類和鋁鈦酸酯類偶聯劑，以及近來出現的鋯酸酯類、錫酸酯類、硼酸酯類、磷酸酯類、異氰酸酯類偶聯劑等。表面處理對增韌效果的影響 采用各種方法進行表面處理的效果各不相同，但是基本上表面改性的主要作用包括以下幾點： (1)降低表面能，有利于解聚和防止團聚現象。納米顆粒表面多呈親水性，其表面能高。而且顆粒粒徑越小，表面能就越高，顆粒之間越易相互吸引而產生團聚現象。當粉體顆粒表面被包覆樹脂或形成單分子層，由親水性變為親油性即表面改性后，表面能大大降低，相互之間的吸引力隨之減弱，團聚的傾向大大減輕。同時在機械攪拌力作用下原來團聚在一起的顆粒被打散分離開來的瞬間，在處理劑直

16、接作用下迅速活化改性，并以較小的團聚體或單個顆粒的形式存在下來，粉體填料在活化改性的同時也得到一定程度的細化。 (2)降低填充塑料體系的熔融粘度，改善塑料的加工流動性。通常采用液體石蠟來模擬熔融態的合成樹脂，對比一定添加量的填充體系發現，經各種偶聯劑處理的重鈣或輕鈣，其填充體系的粘度會大大降低。在填充塑料加工時，基體樹脂在高溫下呈現粘流狀態，填料對填充體系粘度的作用直接反應在雙螺桿的扭矩大小上，意味著加工能耗的高低和產量的大小。 (3)改善無機粉體與基體高分子樹脂之間的親合性。兩相界面可以依據改性要求進行調控，達到預期的改性效果；同時，經改性后粉體顆粒表面與基體材料的性質相似，顆粒更容易分散，

17、有利于提高復合材料的力學性能。(4)粉體顆粒表面有機化或被樹脂包覆，有利于改善填充塑料制品的外觀，使制品表面會更加細膩，更加有光澤。Jeanette和Gonzalez等研究了不同偶聯劑處理過的CaCO3添加到PP/HDPE共混物后對力學性能以及形態行為的影響。偶聯劑有：鋯酸鹽類NZl2，鈦酸鹽類Lica 01、Lica 09、Lica 12，以及將Liea 01和Lica l2以1：1比例混合的復合偶聯劑。在CaCO3相同尺寸粒子重量百分比同樣為30的條件下，討論了質量百分比為0.3、0.5、0.7和1時的Lica l2對CaCO3分散情況以及共混形態的影響，結果表明偶聯劑質量含量為0.7時力

18、學性能有著最明顯的提高。當選用不同的偶聯劑，各種力學性能有著不同的變化情況，Lica 01質量含量在0.7時，體系彈性模量和斷裂伸長率增加；NZl2偶聯劑提高了共混物的斷裂伸長率；Lica 01和Liea l2復合偶聯劑提高了共混體系的抗沖擊強度。在討論偶聯劑含量時，不同的研究者多選擇質量百分比0.3和0.7進行研究。Bai Jia等在研究PP/云母共混體系時，對選用的偶聯劑質量含量分別為0.5，0.7，1時的情況進行討論，結果顯示偶聯劑質量含量為0.7時，力學性能有著最優的提高；Wang和Huangt在研究PP/CaCO3共混物時，發現選擇質量百分比為0.3Lica 12下有利于剛性粒子的分

19、散和力學性能的提高。大量的實驗表明添加偶聯劑在一定的程度上改善了剛性粒子與PP樹脂基體的相容性，進而影響到了剛性粒子在樹脂基體中的分散狀況以及共混體系的微觀形態，宏觀上影響了體系的力學性能特別是強度和韌性。除了選用偶聯劑外，在研究中出現了各種改性劑，Qing-Xin Zhang等在研究無機剛性粒子CaCO增韌增強PP時，在融融擠出的過程中添加了一種非離子性物質(壬基酚聚氧乙烯醚)polyoxyethylenenonyphenol(PN)，正是由于PN中所含有的羥基端基和較長烷基鏈段，大大改善了CaCO3粒子在PP中的分散效果，降低了PP分子鏈運動所需要的活化能，提高了結晶速率。CaCO3粒子尺

20、寸由1-21mm降低為100-200nm。單獨添加.CaCO3粒子時復合體系屈服強度逐漸下降，僅僅是模量有一定的提高，而添加1.5的非離子性物質后，共混物的強度和模量沒有明顯變化，但是缺口沖擊強度卻有著明顯的增加。G.-X.Wei等研究了共混物剛性粒子對PP增韌增強，剛性粒子為PPO(聚苯醚)和HIPS(耐沖擊性聚苯乙烯)的共混物，牌號為Nory1TM PX0544，實驗過程中采用添加增容劑的方法改善剛性粒子Nory1所形成的尺寸為(10·15pan)的團聚現象。復合體系中添加TSEP(苯乙烯.乙烯.丙烯共聚物)后，納米剛性粒子的尺寸變小，基體和粒子之間的粘結能力提高。結果顯示，斷裂

21、引發能和斷裂擴張能都相應減少了。界面作用和界面相結構無機剛性粒子和聚合物樹脂之間由于一個為表面能較高的高極性物質，而另外一方為表面能較低的非極性物質，這就不可避免的產生了兩者相容性差的問題，導致出現無機粒子在聚合物熔體中分散困難，分散的不均勻性，與聚合物樹脂基體問的相容性差，因此兩者之間的界面相容作用力較差。如何能夠使得無機剛性粒子快速、均勻的分散開來，形成良好的界面相，主要形成較好的界面作用和界面相形態。通常通過采用表面偶聯劑等對粒子進行表面處理，提高無機剛性粒子和聚合物基體之間的表面相容性能、化學性能、熱性能以及在達到微觀結構形貌上的匹配，可以滿足無機剛性粒子良好的分散以及優異的分散效果，

22、關鍵是可以形成較好的界面相。無機粒子分散于聚合物樹脂基體中后，粒子與基體之間形成的界面包含兩相之間過渡區所形成的三維界面相，通過界面相與界面作用，將基體與粒子結合組成一個整體，并向內傳遞能量、終止裂紋的擴展，減緩應力集中，使復合體系的韌性得到提高。界面相的形態和界面作用的強弱除了與基體、粒子種類有關外，特別是還與表面處理劑密切相關。無機剛性粒子/聚合物復合體系的界面是固體粒子在高溫高壓聚合物熔體中非常復雜的界面行為，由于受實驗表征手段等方面的限制，對其在增韌過程中的相互作用機理尚缺乏更深入研究，界面作用強弱與增韌效果之間的關系，觀點尚不能統一。由于界面作用的強弱目前無量化指標，各研究者所指出的

23、強弱不盡相同。界面強度的大小常通過表面處理劑來調節，常用的表面處理劑處理填料所形成界面作用從弱到強一般為：無添加劑<表面活性劑<偶聯劑<(填料接枝+MAH.g.基體類)等。目前較為廣泛認同的觀點是：界面作用太弱，意味著復合體系相容性太差，導致無機粒子在體系中分散差，不能很好地傳遞能量，復合體系于裂紋增長前脫粘而于界面處破壞，不利于增韌；但界面作用太強，則空洞化過程受阻，同時限制誘導產生剪切屈服，也對增韌不利。因此，應控制適當的強度范圍。由于聚合物/彈性體/無機粒子三元復合材料可以同時獲得既能增強又能增韌的效果，近年來得到了極大的發展。在這類復合材料中，由于界面作用的不同，會產

24、生兩種不同的相結構：(1)彈性體與無機粒子各自獨立的分散在基體聚合物中；(2)彈性體包覆在無機粒子的表面形成“核一殼”結構。Matonis和Small提出的“核一殼”結構理論模型指出，由低模量的彈性體層所包覆的高模量的剛性粒子均勻地分散在聚合物基體中，可以設計得到比基體樹脂具有更高韌性和更高剛性的新型復合材料。這種結構對復合材料的性能的影響取決于聚合基體/彈性體和彈性體/無機粒予的界面作用。為了獲得良好的界面加入界面改性劑，在界面改性劑加人之后，在均勻分散的剛性粒子周圍嵌入非界面化學結合的但能產生強物理纏結的具有一定厚度的柔性界面層，從而使體系的晃面粘結明顯加強、韌性與強度均有增加，體系的綜合

25、力學性能顯著提高。界面形態也決定著復合體系的增韌效果【56】。一般認為界面相如果能保證粒子與基體具有良好結合，并且本身具有一定厚度的柔性層，則有利于材料在受到破壞時引發銀紋，終止裂紋，既可消耗大量沖擊功，又能較好地傳遞所受外力，達到既增韌又增強的目的。通常采用偶聯劑通過其長鏈形成柔性晃面層，加強粒子與基體間作用的強度，但目前廣泛使用的偶聯劑效果并不理想，有關偶聯劑偶聯機理在不同粒子表面形成物理吸附或者是化學反應并不統一。此外，受橡膠增韌的啟示，彈性體包覆無機粒子形成硬核軟殼的“核一殼”結構，則其模量明顯低于基體，理應有利于基體的增韌增強，這方面的研究較多，但并沒有統一定論，歐玉春等發現對一些體

26、系確有較好的增韌增強效果；而Jareart等發現這種處理的效果并不像原來所預期三元體系韌性強度均衡改善得那樣理想，增韌幅度很小。綜上所述，在保證無機粒子均勻分散的前提下，粒子與基體間形成具有一定強度界面作用、具有低于基體剛性、有一定變形能力的界面相是實現增韌的必要條件。3.聚丙烯增韌機理研究（1）聚丙烯增韌機理共混改性聚丙烯的主要目的是增加其韌性，彈性體在其中起非常重要的作用。有關機理的研究很多，大多研究者引用Dr Wu的剪切帶屈服理論 2 .在拉伸應力作用下，高聚物中某些薄弱部位3，5 由于應力集中而產生空化條紋狀形變區，即材料產生了銀紋，它可以進一步發展成為裂紋，所以它常是聚合物破裂的開端

27、。但是，形成銀紋要消耗大量的熱量，因此若銀紋能被適當地終止而不致發展成裂紋，那么它反而可延遲聚合物的破裂，提高聚合物的韌性.采用橡膠類聚合物與聚丙烯共混改性時，材料性能不僅與橡膠類聚合物分散相有關，而且也與聚丙烯樹脂連續相的特性有關。如果橡膠相和聚丙烯相形成均相體系，就不能起到增韌效果。相反，如果橡膠類聚合物和聚丙烯完全不相容，膠粒尺寸必然很大，外形也不規則，局部應力將過于集中，直接導致裂紋和裂縫的生成; 而且，不相容體系的兩相界面處會發生分離，產生空隙，與橡膠類聚合物大小相當的空隙會使應力集中增加，使聚丙烯產生開裂而造成材料破壞。只有當橡膠類聚合物與聚丙烯具有好的相容性時，橡膠類聚合物以一定

28、的粒徑分布在聚丙烯連續相中，使橡膠類聚合物與聚丙烯組成一種良好界面相互作用的兩相或多相形態結構體系。即在共混體系中，橡膠類聚合物呈細微化顆粒分散相(俗稱“島”)，隨機分布在聚丙烯連續相(俗稱“?！?)的聚丙烯球晶中或球晶之間，使聚丙烯大而脆的球晶成為細而密集的球晶，形成具有良好相界面作用的“海-島”結構。當具有這種結構體系的增韌聚丙烯在受到外力作用時，銀紋、裂紋和裂縫首先產生在聚丙烯連續相中，處于聚丙烯裂紋和裂縫上的橡膠類聚合物粒子首先是充當應力集中的中心，誘發大量銀紋和剪切帶的產生，大量銀紋和剪切帶的產生吸收大量的能量，從而阻止裂紋和裂縫的穿過。另外，橡膠顆粒還可以阻滯、轉向并終止小裂紋的發

29、展，使之不致發展成破壞性的裂紋，產生在聚丙烯相中的銀紋可以穿過小于其寬度的橡膠類聚合物粒子而生長。在彈性體顆粒的影響下，當材料受到外力時，高聚物中生長的銀紋遇到橡膠類聚合物大粒子時能分裂成許多方向各異的小銀紋。即銀紋可在橡膠類聚合物粒子表面支化，銀紋的分裂和支化能控制銀紋的發展，阻止大銀紋變成有破壞性的大裂紋和大裂縫; 同時，銀紋的增長伴隨著空化空間的發展，空化空間的發展阻止了基體內部裂紋的產生，延緩了材料的破壞，從而達到提高聚丙烯韌性的目的。（2）彈性體增韌機理橡膠增韌高分子材料包括三類不可逆的形變機理：剪切屈服，銀紋和橡膠粒子的空洞化。材料的韌性是指通過吸收和耗散能量而阻止其發生破壞的能力

30、。另一方面，強度則是抵抗高應力的一種能力。在通常情況下，橡膠增韌的高分子材料一般都會以犧牲材料的強度和剛性來實現。韌性不僅僅受高分子基本組成的控制，而且也同其形態及化學結構的詳情有關，例如：粒子尺寸的分布，橡膠相的交聯，在界面處的接枝等。高分子材料的韌性就是斷裂過程中所消耗的外界能量大小的度量。而橡膠或者彈性體增韌機理就是要解釋這種韌性得以提高的本質。（3） 剛性粒子體系增韌機理無機剛性粒子增韌聚合物的增韌機理源自1984年日本科學家井上隆等在研究體系PC/ABS、PC/AS時，提出剛性聚合物增韌聚合物的“有機冷拉機理”1651。其“冷拉機理”理論認為，對于含有分散粒子的復合物，在拉伸過程中，

31、由于分散相的剛性球端和基體的彈性模量和泊松比之間的差別而在分散相的赤道面上產生了一種較高的靜壓強，當作為分散相的剛性顆粒受到的靜壓強大到一定數值時，其屈服而產生冷拉，發生塑性轉變，從而吸收大量的沖擊能量，使材料的韌性以提高，這就是非彈性體增韌的“冷拉機理”。隨后用量大，價格低廉并能賦予材料各種獨特性能的無機粒子增韌立即引起人們極大的興趣。但是對于無機剛性粒子而言，由于其不存在變形能力，故不能采用“冷拉機理”.剛性粒子增韌聚合物最具代表性的為剛性粒子增韌聚合物的“空洞化理論”，主要理論為：在裂尖損傷區域內，分散相承受了主要的三維張力，當剛性粒子從基體中脫粘后，即形成了空洞化損傷，釋放了裂尖前端的三維張力，解除了平面應變約束，從而使基體產生了剪切屈服形變，共混物得到了增韌。剛性粒子增韌聚合物的機理到目前為止沒有一種定論，各國研究學者在剛性粒子與增韌效果之間的定量判斷展開了大量深入研究。（4） PP增韌改性中存在的問題彈性