Modified plastics are playing an increasingly important role in national life, and plastic toughening technology has always been concerned by academic research and industry.

The plastic toughening effect is influenced by three elements.

1. Matrix resin's characteristics

Según los estudios realizados, el aumento de la tenacidad de la resina matriz incrementará el efecto endurecedor de los plásticos endurecidos. La tenacidad de la resina matriz puede aumentarse de las siguientes maneras:

Reduzca la distribución del peso molecular aumentando el peso molecular de la resina matriz y aumente la tenacidad regulando la cristalinidad, el grado de cristalización, el tamaño y la forma de los cristales. Por ejemplo, añadir un agente nucleante al polipropileno (PP) acelera la cristalización y refina la estructura del grano, aumentando la resistencia a la fractura del material.

2. Dosis y características del agente endurecedor

①.  The toughening agent's dispersion phase's dispersed particle size has an impactThe qualities of the matrix resin and the ideal value of the particle size of the elastomer's dispersion phase are different for elastomer-toughened plastics. For instance, the ideal rubber particle size in HIPS is between 0.8 and 1.3 m, the ideal ABS particle size is around 0.3 m, and the ideal PVC-modified ABS particle size is roughly 0.1 m.

②. The impact of the quantity of toughening agent applied; the particle distance parameter is connected to the ideal amount of toughening agent added;

③. The influence of toughening agent glass transition temperature – the lower the glass transition temperature of general elastomers, the better the toughening effect;

④.The impact of the toughening agent on the interface strength of the matrix resin – the impact of the interfacial bond strength on the toughening effect varies for different systems; 

⑤.The effect of the elastomer toughener's structure, which is influenced by the kind of elastomer and the degree of cross-linking, among other factors.

3. La fuerza que une las dos fases

El mayor rendimiento macroscópico global del plástico se debe sobre todo a la ganancia en resistencia al impacto, pero una buena fuerza de unión entre las dos fases también puede hacer posible que la tensión se transmita con éxito entre las fases utilizando más energía. Esta fuerza de unión suele considerarse como la interacción entre dos fases. La copolimerización en bloque y la copolimerización por injerto son técnicas frecuentes para mejorar la fuerza de unión entre dos fases. Se diferencian en que crean enlaces químicos mediante técnicas como el injerto y la copolimerización en bloque. Copolímero de bloque SBS, poliuretano, ABS y copolímero de injerto HIPS.

Pertenece a la categoría de mezclas físicas para polímeros endurecidos, pero la idea básica es la misma. Los dos componentes deben ser en cierto modo compatibles y crear sus propias fases en el mecanismo de mezcla ideal. Entre las fases hay una capa de interfaz. Las cadenas moleculares de los dos polímeros' se difunden entre sí en la capa de interfaz, y el gradiente de concentración es claro. A medida que se intensifica la mezcla, la compatibilidad de los componentes da lugar a una fuerte fuerza de unión, que posteriormente mejora la difusión para dispersar la interfase y espesar la capa de interfase. La tecnología crucial para crear aleaciones de polímeros en este punto es la tecnología de compatibilidad de polímeros, ¡que también incluye el endurecimiento del plástico!

¿Para qué sirven los endurecedores para plástico? ¿Cómo se dividen?

（一）The properties of matrix resin

1. Endurecimiento de elastómeros de caucho: EPR, EPDM, butadieno, natural, isobutileno, nitrilo, etc.; adecuado para la modificación del endurecimiento de resinas plásticas usadas;

2. Endurecimiento de TPE: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV, etc.; se utilizan sobre todo para endurecer poliolefinas o resinas no polares, así como para endurecer polímeros con grupos funcionales polares como poliésteres y poliamidas. Siempre que se añada compatibilizador;

3. Los copolímeros con núcleo y los terpolímeros reactivos se utilizan para endurecer plásticos técnicos y aleaciones de polímeros de alta temperatura, como ACR (acrilatos), MBS (copolímero de acrilato de metilo-butadieno-estireno), PTW (copolímero de acrilato de etileno-butilo-acrilato de metilo-glicidilo) y E-MA-GMA (copolímero de acrilato de etileno-metilo-glicidilo).

4. Mezcla y endurecimiento de plásticos técnicos de alta resistencia, como PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT, etc.; la tecnología de aleación de polímeros es esencial para este proceso;

5. Endurecimiento mediante otras técnicas, como el uso de resina de sarina (un ionómero metálico de DuPont) o nanopartículas (como nano-CaCO3);

(二) The toughening of modified polymers can be broadly categorized into the following circumstances in real industrial production:

1. To satisfy the demands of usage, the toughness of synthetic resins such as GPPS, homopolymer PP, etc. must be enhanced because they are now insufficiently tough;

2. Aumentar significativamente la tenacidad de los polímeros, como el nailon que es extremadamente resistente, para satisfacer las exigencias de tenacidad extrema y uso prolongado en situaciones de baja temperatura;

3. El rendimiento del material disminuye tras la modificación de la resina, como el relleno y el retardante de llama. Es necesario realizar un endurecimiento eficaz ya mismo.

Free radical addition polymerization is typically used to produce general-purpose polymers. Polar groups are absent from the molecule's side chains and main chain. Rubber and elastomer particles can be applied during toughening to improve the toughening effect;

Condensation polymerization is often used to create engineering polymers. Polar groups are found in the side chains or end groups of molecular chains. Functionalized rubber or elastomer particles can be introduced during toughening to increase toughness.

In conclusion, plastic toughening is crucial for both crystalline and amorphous plastics, and as general-purpose, engineering, and special engineering plastics gradually improve their heat resistance and become more expensive, the resistance to toughening agents also increases. The demands for heat resistance, age resistance, etc. are stronger, and it is also a major test for plastic modification and toughening technology. However, maintaining excellent compatibility with the matrix and components is the most crucial and vital factor!