抗冲击性在关键应用领域所用聚合物的设计和选择中起着举足轻重的作用。这些应用范围广泛，从汽车保险杠和安全装备到电子设备外壳和医疗器械。随着各行业寻求更轻、更强、更环保的材料，通过纳米技术、智能聚合物和环保设计的进步，抗冲击塑料正在不断发展。

在以下部分中，让我们深入探讨结构设计注意事项以及聚合物共混物、添加剂和环境因素对聚合物抗冲击性的作用。

实现塑料的高抗冲击性需要仔细控制几个因素。下面详细解释这些：

聚合物结构

塑料的抗冲击性与其结构和成分密切相关。塑料的分子排列显着影响其吸收冲击的能力。以下是这些因素的细分：

添加剂

可以在塑料中添加多种聚合物添加剂以增强其冲击强度。例如抗冲改性剂、增塑剂、纳米颗粒、增强剂（填料和纤维）等。让我们详细了解一下它们的作用：

聚合物共混物组合不同的聚合物可以创造出具有定制冲击特性的混合物。例如，将脆性聚合物与延展性聚合物混合可以产生具有更高韧性的材料。聚合物共混成功的关键是两种聚合物的相容性。

分离的聚合物在混合物中的分散方式非常重要。理想的情况是抗冲改性剂在基础聚合物内具有非常精细的分散性。Zhang等人使用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（EMAGMA）作为聚乳酸（PLA）/聚醚嵌段酰胺（PEBA）混合物的反应性界面相容剂，并实现了高达500 J/m的冲击强度，同时将抗拉强度保持在50 MPa。

这些三元共混物的性能改善归因于其在PLA基质中EMAGMA部分封装PEBA的独特形貌。界面空化和相间良好的附着力导致PLA基体产生大量剪切屈服。

温度

许多塑料在较低温度下会变得更加脆，从而降低其抗冲击性。在较高的温度下，它们通常变得更具延展性并且能够更好地吸收冲击。然而，过多的热量也会软化一些塑料，从而降低结构完整性。

材料厚度

一般来说，较厚的材料表现出更高的抗冲击性。然而，超过一定点，厚度增加可能会引入内应力或影响冷却。这会稍微降低整体韧性。

陷波灵敏度

尖角或凹口会产生应力集中点，使材料更容易断裂。 

选择抗冲击塑料时，了解一些最常用材料的特性非常重要。以下是一些最抗冲击的聚合物的详细说明：

高抗冲聚苯乙烯 （HIPS）

高抗冲聚苯乙烯是聚苯乙烯的改性形式，添加了橡胶以提高其抗冲击性。它以其良好的冲击强度、刚性和易于加工而闻名。它还具有成本效益且易于热成型。然而，它的耐热性和紫外线稳定性有限。其应用包括包装、电子外壳、玩具和汽车内饰部件。

聚碳酸酯 （PC）

聚碳酸酯即使在低温下也具有极高的抗冲击性。它具有独特的分子结构，具有长而灵活的链条，可以轻松变形并吸收冲击能量。它还以其光学透明度、尺寸稳定性和耐高温性而闻名。一般来说，PC 比 ABS 表现出更好的抗冲击性。它是一种更昂贵的材料。它用于安全眼镜、汽车零部件和电子设备外壳。

丙烯腈丁二烯苯乙烯 （ABS）

丙烯腈丁二烯苯乙烯由刚性苯乙烯-丙烯腈基体和分散的丁二烯橡胶颗粒组成。橡胶颗粒充当抗冲击改性剂，吸收能量并防止裂纹扩展。因此，ABS 在抗冲击性、刚性和可加工性之间提供了良好的平衡。它比 PC 相对具有成本效益，并且具有良好的表面光洁度。它还具有良好的耐化学性。它用于汽车内饰件、电子外壳和消费品。

聚丙烯 （PP）

聚丙烯的抗冲击性因其配方而异。PP 共聚物比均聚物具有更高的抗冲击性。它以其耐化学性和抗疲劳性而闻名。它在低温下会变脆。它用于汽车保险杠、包装和工业部件等应用。

聚乙烯 （PE）

聚乙烯表现出优异的耐化学性和低温柔韧性。在某些形式中，PE 可以具有非常高的抗冲击性。高密度聚乙烯 （HDPE） 具有良好的抗冲击性，尤其是在较厚的形式下。低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）具有中等抗冲击性，其中LLDPE比LDPE具有更好的抗冲击性。它通常用于包装、管道和容器。

尼龙（聚酰胺/PA）

尼龙具有良好的抗冲击性，尤其是在增强时。它还以其优异的耐磨性和耐化学性而闻名。它可以吸收水分，从而影响其性能。它应用于齿轮、轴承和汽车零部件。

热固性塑料

一般来说，热固性塑料具有更高的强度和耐温性。抗冲击性因特定的热固性树脂和增强填料而有很大差异。然而，当需要高抗冲击性时，热塑性塑料是优选的。热固性塑料的例子包括环氧树脂、聚酯树脂和酚醛树脂。

通过比较下表中提到的主要优点和痛点，了解选择抗冲击聚合物时要注意的事项：