脆性高聚物的银纹化增韧设计

银纹化是脆性高聚物的一种典型的非线性变形方式。银纹在其引发、生长和断裂过程中消耗大量能量，对高聚物的增韧设计十分重要。考虑银纹细观结构特征的银纹生长和断裂规律是研究银纹增韧机制的核心内容。根据国内外近期的若干进展，基于对承载高聚物中的银纹断裂及其与裂纹扩展的相互作用等问题的分析，从理论上探讨将材料断裂韧性与其微观控制参数（如分子量，缠结密度等）联系起来，寻求脆性高聚物进行微观增韧设计的途径和方法。     

银纹萌生机制及判据

在弹塑性有限元计算和断口分析基础上，提出了银纹萌生判据；ε１１≥εｃ，σｍ．　ｔｃ。该判据与银纹形成的分子过程相结合具有明确的物理意义并与本文实验结果相吻合。     

橡胶颗粒填充高聚物增韧现象及机理研究

用有限元法在轴攻平面应力模型下分别计算了橡胶（软相）－基体界面附近的应力分布。计算表明在软相粒子的赤道附近存在应力集中。可预测在赤道附近将引发角纹,这和前人的实验结果定性听合。计算还表明粒子浓度对应力集中系数有较大影响。,作为对比,对硬粒子填充的情形也作了相应的计算。     

不同应变率下的高聚物银纹化分子动力学模拟

基于粗粒珠簧模型,采用分子动力学模拟了玻璃态高聚物在不同应变率下微空洞的产生、扩展及断裂演化过程,表明银纹产生的微空洞会引起周围的应力集中,微空洞迅速扩展并伴有少量合并;结合临界应力判据,给出了银纹萌生的微观构型;通过引入非仿射位移场并结合应力-应变响应关系,计算了参与率随应变的演化,证实了聚合物在银纹化破坏过程中具有应变率相关敏感性的线性粘弹性特征。与实验现象吻合较好。     

含银纹的高聚物裂纹扩展

根据已有的实验结果,考虑银纹损伤演变规律,假设裂尖银纹模型,导出Ⅰ型裂纹准静态下裂纹尖端银纹增长的微分方向和稳态扩展的方程,研究了裂纹长度及其扩展速度随时间的演变规律,初步分析了银纹损伤区平均,应力的变化,对含Ⅰ型裂纹ＰＭＭＡ的寿命进行了探讨。     

高抗冲聚苯乙烯多处银纹化RVE模拟

通过在代表性体积胞元(RVE)中嵌入内聚力面,建立了基于连续损伤力学的高抗冲聚苯乙烯多处银纹化细观机理模型。采用Quads准则作为内聚力面失效判据,引入材料刚度退化模型,利用非线性有限元方法研究了在单向拉伸载荷下高抗冲聚苯乙烯中银纹的萌生、生长和断裂过程及其规律。数值分析结果与实验中观察到的现象吻合较好,表明了本模型描述的内聚力面模拟银纹化过程的合理性。     

聚合物增韧机理研究进展

详细总结了聚合物曾韧机理研究的进展及前景，并讨论了分散相橡胶粒子形态，结构对增韧效果的影响，概括了橡胶增韧聚合物及其加工的基本原则。     

材料界面增韧的力学机理及其强韧化设计

基于界面断裂力学理论，以界面的断裂能和混合度为基本细观参数，揭示了材料界面增韧的主要力学机理：一是提高界面断裂韧性、二是实现最佳断裂路径，并经此为依据，分析了材料界面强韧化设计的主要原理和方法，为实际材料界面设计提供了理论基础。     

超支化聚氨酯增韧环氧树脂的性能研究

采用超支化聚氨酯(HBPU)作为增韧剂,制备环氧树脂的复合材料,并测试其力学性能和热学性能,并对复合材料的断面进行微观形貌表征。结果表明:在HBPU的含量在10%(质量分数)时,冲击强度达到最大值(强度为32.02kJ·m-2)材料的冲击强度提高将近200%,弯曲性能也有所提高同样的变化趋势。复合材料的力学性能随着代数的增大而增大。复合材料的断面呈应力发白现象,电镜图片也呈现出蜂窝状,进一步验证了超支化聚氨酯的空穴化和相分离理论韧性机理的合理性。复合材料的Tg随添加量增加而下降,随代数增加而增加。     

聚合物/齐聚物增韧环氧树脂的研究与发展

聚合物 /齐聚物增韧环氧树脂是近年研究的热点 ,而两相结构的存在是环氧树脂增韧的必要条件。文章从两相界面的相互作用角度出发 ,对比分析了不同聚合物 /齐聚物改性剂对环氧树脂改性增韧时相界面作用力的不同而引起的增韧效果的差异 ,并对近年来出现的新型改性增韧剂作了简要概括。     

生物可降解高分子材料增韧共混改性研究进展

目的 综述国内外生物可降解塑料共混改性的常用策略,为高品质生物可降解塑料的工业化开发提供思路与理论方法。方法 共混改性是高分子材料改性的常用策略,因其具有高效、经济的特点而被广泛采用,本文针对生物可降解高分子材料增韧共混改性策略,选取聚乳酸（PLA）、对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为对象,对增韧共混改性研究现状进行归纳、总结和分析,同时对比各自的增韧改性效果及优点和不足。结论 以生物可降解塑料取代不可降解塑料可以在很大程度上缓解当前的环境污染问题,在未来地膜和包覆材料中具有广阔的应用前景。     

核／壳结构聚合物改性硬质聚氯乙烯的力学性能

采用种子乳液聚合制备了丙烯酸酯核/壳结构聚合物,总转化率超过95%,乳胶粒理论粒径与实测值基本一致,说明聚合体系没有明显的二次成核过程.将其用于硬质聚氯乙烯改性,当加入量为3 phr时,就能产生显著的增韧效果,常温缺口冲击强度达到16.51 kJ/cm2,而拉伸强度基本保持不变.扫描电镜分析冲击断口表明,核/壳聚合物已经很好分散到聚氯乙烯基体中,呈网状结构,为明显的韧性断裂过程.该研究有望应用于工业生产.     

刚性粒子增韧聚合物体系的研究发展

刚性粒子增韧技术是制备兼具高刚性和高韧性的聚合物复合体系的有效手段 ,不仅具有重要的理论研究价值 ,而且具有广阔的应用前景和商业价值。本文综述了近 2 0年来有关刚性粒子增韧聚合物复合体系的研究概况 ,并着重讨论了刚性无机粒子增韧结晶性聚合物的增韧机理。大量研究表明 ,刚性粒子增韧聚合物的实现来源于两方面的贡献 ,其一是刚性粒子的引入所导致的局部应力状态的改变。通过脱粘、空化、三维应力约束的解除 ,为基体的剪切屈服提供应力条件。其二是刚性粒子对基体的结晶行为产生影响 ,使晶粒尺寸变小 ,完善程度降低 ,甚至在界面附近形成择优取向的滑移阻力较小的结晶层 ,从而促进基体发生屈服变形。基于大量的研究结果 ,作者指出最佳的增韧效果是适当的界面粘结强度 ,足够高的填料含量 ,基体较低的结晶度和屈服应力等因素所决定的。由此作者提出了刚性无机粒子增韧聚合物体系的界面设计方案。     

用核壳型聚合物粒子增韧改性环氧树脂

介绍了环氧树脂增韧改性的新方法,即用橡胶弹性体、热塑性树脂、刚性粒子和核壳型结构聚合物来增韧环氧树脂。采用种子乳液聚合法制备出了聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)核壳型聚合物粒子,并对其表观形貌及结构进行了SEM和FTIR分析。将所制备的核壳型聚合物粒子增韧改性环氧树脂,当用量仅为环氧树脂用量2％时,冲击强度有明显提高。     

晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型

建立了晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型,其中晶须增韧考虑了裂纹桥联和裂纹偏转两种机理;相变增韧在考虑体膨胀作用的基础上,用切应变影响因子来考虑切应变增韧效应．计算结果表明,相变增韧、桥联增韧和裂纹偏转增韧存在相干性,相变增韧降低晶须增韧效果,而晶须增韧促进相变增韧效果,SiC_w／ZrO₂（2mol％Y₂O₃）／Al₂O₃断裂韧性的计算结果与实验结果吻合．     

环氧树脂增韧研究进展

概述了反庆性橡胶弹性体、热塑性树脂增韧环氧树脂的增韧机理和发展现状。并简要介绍了互穿网络结构、柔性链段固化剂和热致液晶聚合物等环氧树脂增韧改性新技术。