用基本断裂功方法表征聚合物基纳米复合材料的韧性

将基本断裂功(EWF)方法成功地拓展应用于表征聚丙烯(PP)/纳米CaCO3二元共混体系、PP/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)二元共混体系以及PP/POE/纳米CaCO3三元共混体系的冲击韧性。在PP/纳米CaCO3共混体系中,比基本断裂功(we)随着纳米CaCO3的加入而增加。在PP/POE共混体系中,we随POE的加入先减至最小值,而后大幅增加。在PP/POE/纳米CaCO3三元共混体系中,纳米CaCO3使we有进一步提高。并对不同体系共混物的不同βwp所揭示的断裂过程塑性形变机理进行了初步探讨。

断裂韧性评估的两模型比较

基于EWF方法,通过将两种材料拉伸试样比断裂总功的计算结果与拉伸测试所得结果进行对比,对目前存在的两种(三区和二区模型)用于描述断裂韧带塑性变形的理论模型进行比较。最终得出三区模型具有较高的精度更为合理的结论。

竹塑复合材料的冲击韧性

以高密度聚乙烯(HDPE)、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、竹浆纤维、竹造纸剩余物竹屑、白泥为试验原料,制造竹塑复合材料。采用基本断裂功(EWF)方法对竹屑/HDPE、白泥/竹屑/HDPE和竹浆纤维/竹屑/HDPE3种复合材料的冲击韧性进行了研究,比较了不同质量分数的竹屑、白泥、竹浆纤维对复合材料各性能参数的影响。结果表明:复合材料的比基本断裂功(we)随着竹屑和白泥的增加逐渐下降,随着竹浆纤维的增加显著提高;竹屑和竹浆纤维的质量分数对竹塑复合材料的比非基本断裂功(βwp)影响较小。