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采用PVC塑料生产透明圆筒时要了解其材料的“刚性”与“韧性”

发布时间：2018-07-15 阅读次数：6,871 次

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资讯要点

据PVC塑料网讯，在塑化行业，关于PVC管好坏的检验标准，业内人士常常存在不同见解：有人认为“踩不裂”即为优质产品，有人则以“摔不碎”作为判断依据，也有观点指出，仅以耐压或耐冲击性作为评判标准过于片面。事实上，大家的认知差异，核心源于对塑料“韧性”与“刚性”的理解偏差——二者本质是相对存在的力学属性，并非绝对对立。

在力学领域，与之对应的两个核心物理量分别是“刚度”与“柔度”。其中，“刚度”指物体发生单位形变时所需力的大小，刚度越大，物体越不易发生变形，表现为伸长率极小；“柔度”则指物体在单位力作用下产生的形变大小，柔度越大，物体越易变形，表现为伸长率较大。

从力学分析角度，有一个理想假设：当物体的刚度趋近于无穷大，或受力后形变微小到可忽略不计，该物体可被称为“刚体”，分析时可忽略其自身形变。由此可见，刚性的核心是反映物体抵抗形变的难易程度，是材料的基础力学属性之一。

韧性与刚性的材料特性差异十分显著：韧性材料质地偏柔软，其物性表中拉伸断裂伸长率、抗冲击强度数值较高，而硬度、拉伸强度及拉伸弹性模量相对较低；刚性材料则相反，硬度、拉伸强度较高，断裂伸长率和冲击强度通常偏低，拉伸弹性模量较大。值得注意的是，弯曲强度是反映材料刚性的关键指标——弯曲强度越高，材料刚性越强；反之，弯曲强度越低，材料韧性则越突出。根据ASTM D790弯曲性能标准试验方法，该测试方法适用于刚性及半刚性材料，不适用于高韧性材料，因此韧性极强的弹性体无需进行弯曲强度测试。

PVC透明塑料圆筒

刚性材料往往伴随脆性特质，二者通常相互关联。脆性指材料在外力达到一定限度时，无先兆突然破坏，且破坏时无明显塑性变形的特性。这类材料的力学特点是抗压强度远高于抗拉强度，破坏时的极限应变值极小，常见的脆性材料包括砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等。与韧性材料相比，脆性材料在抵抗冲击荷载、承受震动作用方面存在明显劣势。

作为工程塑料，PVC的应用场景对材料性能提出了更高要求——我们既希望其具备良好的韧性，以应对冲击、震动等复杂工况，也需要其拥有足够的刚性，以保证结构稳定性。在实际生产中，改善材料韧性时，需同步兼顾刚性提升：通常情况下，加入弹性体可有效增加材料韧性，加入无机填料则能提升材料刚性，而将弹性体增韧与填料增强相结合，是目前最有效的改性方式。

在热塑性塑料（如PVC、PS、PP等）中，抗冲击性能不足是常见的性能缺陷，尤其在低温环境下，低抗冲击性会严重限制其应用范围。对此，行业内普遍通过添加“冲击改性剂”来大幅提升产品的抗冲击性能。目前常用的冲击改性剂种类丰富，主要包括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PVC塑料制品的改性效果来看，ACR的综合性能表现优异，适用场景广泛；MBS则是透明PVC制品的核心冲击改性剂，在全球冲击改性剂市场中占据重要地位。

需要特别注意的是，冲击改性剂在提升产品抗冲击强度的同时，会对其他机械性能产生一定负面影响：例如，MBS加入PVC后，会导致产品拉伸强度、弯曲强度有所下降；ACR加入高分子量PVC（HPVC）后，会降低其拉伸强度、硬度及维卡耐热性；CPE的加入，则会使共混物的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点降低。因此，在使用冲击改性剂时，必须兼顾产品的各项力学性能，经过全面的综合评估后，确定合理的添加用量，才能实现产品性能的平衡优化。

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