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增韌 機理的研究早開始于上世紀50年代，人們從脆性基體與橡膠分散相所組成的物理模型出發(fā)，圍繞著橡膠相如何 增韌 機理而展開?？v觀增韌理論的發(fā)展，它主要經(jīng)歷了微裂紋理論、多重銀紋理論、剪切屈服理論和銀紋- 剪切帶 理論等階段。目前被人們較普遍接受的是銀紋-剪切帶理論。

1、微裂紋理論

早用來解釋橡膠增韌塑料的幾個假設(shè)之一曾認為：橡膠通過力學阻尼來吸收沖擊能量，Bucknall等觀察到由橡膠所貢獻的二級損耗峰，并發(fā)現(xiàn)其他許多不含橡膠的韌性聚合物在室溫下也具有明顯的二級損耗峰。不過阻尼雖可以解釋沖擊中的某些能量吸收，但未考慮應(yīng)力發(fā)白和大應(yīng)變的形變。1956年Mertz等人首次提出了聚合物增韌的理論，該理論認為作為增韌體的部分橡膠粒子會橫跨在材料變形所產(chǎn)生的很多細微的裂縫上，阻止其繼續(xù)發(fā)展，而橡膠在變形過程中消耗了能量，從而提高了材料的韌性。該理論重視了橡膠相而忽視了母體。

如橡膠粒子吸收能量的示意圖，假設(shè)橡膠粒子處于增長中的裂縫的迎面，以致在沖擊中吸收的能量等于玻璃態(tài)母體斷裂能和破碎橡膠粒子所做功的總和。但是Newman和Strellla經(jīng)計算表明：橡膠在拉伸過程中吸收的能量是很少的，僅占材料破壞時吸收能量的1/10，同時實驗表明韌性的提高和塑料基體有關(guān)，例如，當PVC和ABS共混時，PVC分子量的提高，顯著的有利于共混材料沖擊強度的提高。所以，如把增韌塑料的韌性完全歸因于橡膠粒子的作用，就不完全符合事實了。因而該理論并未揭示橡膠增韌的本質(zhì)原因。

2、多重銀紋理論

1965年由Bucknall和Smith提出的多重銀紋理論是Mertz等人微裂紋理論的發(fā)展。該理論認為在橡膠增韌塑料體系中，橡膠相顆粒起了應(yīng)力集中的作用。當材料受到?jīng)_擊時，它能引發(fā)大量的銀紋，大量銀紋之間的應(yīng)力場將發(fā)生相互干擾，如果發(fā)生的銀紋前峰處的應(yīng)力集中低于臨界值或銀紋遇到另一橡膠顆粒時，銀紋就會終止，橡膠相粒子不僅能引發(fā)銀紋而且能控制銀紋。材料受到?jīng)_擊時產(chǎn)生的大量銀紋可吸收大量的沖擊能量，從而保護材料不受破壞。Bucknall早通過光學顯微確定了多重銀紋的存在。

多重銀紋理論解釋了早期微裂紋理論中存在的許多困難，促進了多年以來受忽視的聚合物科學的這個分支的研究。但目前就該理論人們對橡膠粒子是否能控制銀紋生長，以及只有小尺寸銀紋對材料增韌起作用仍存在爭論。近期發(fā)現(xiàn)在 HIPS 樣品中同時存在黑、白銀紋(如橡膠粒子引發(fā)多重銀紋示意圖)，且接枝率對銀紋的數(shù)量與形態(tài)產(chǎn)生了影響(如下圖) 。

另外，有一些現(xiàn)象也不適合用上述理論進行解釋，比如，ABS和增韌PVC在拉伸屈服實驗中都表現(xiàn)出明顯的細頸現(xiàn)象，而在以PVC為基礎(chǔ)的實驗中，這種細頸化通常在沒有可察覺的應(yīng)力發(fā)白情況下發(fā)生，為了解釋這些現(xiàn)象，有必要假設(shè)剪切屈服機理對橡膠增韌的拉伸形變也有貢獻。