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重质碳酸钙对塑料力学性能的影响

2014/3/31 21:25:47点击:

今天要向大家介绍的是有关重质碳酸钙对塑料力学性能的影响?感兴趣的朋友们不妨来看一下,或许您会有所收获:
     利用矿物填料实现塑料的填充改性,目的是想在经济上或在塑料某些性能上得到预期的效果,但同时也会出现某些不希望的影响。
     1)弹性模量
       弹性模量经常用来表征填充体系。纯树脂制成的塑料制品其弹性模量都比较低。重钙的加入使填充塑料的弹性模量增大,这主要是因为重钙的模量比聚合物的模量大很多倍。一般来说,窄分布的大颗粒填料,填充体系的弹性模量的增大较少;当填料颗粒为片状或纤维状,填充体系的弹性模量显著增大。
     2)拉伸强度和伸长率
       在填充塑料中重钙为分散相,被分割在基体树脂的连续相中,在受力截面上基体树脂的面积必然小于纯树脂构成的材料,所以填充塑料的拉伸强度较未填充体系一般有所下降。但如果通过表面处理,填料与基体树脂的界面黏合得好,填充体系的拉伸强度可能会高于基体的拉伸强度。高长径比、高径厚比的纤维状或片状填料都能使复合材料的拉伸强度得到改善。
       对于增强型塑料,如纤维的取向和受力方向一致,且纤维表面与基体树脂又很好的黏合,则会使填充材料的拉伸强度有显著提高。
       填充体系因重钙的存在,在受到拉伸应力时其断裂伸长率均有所下降,其主要原因是因为绝大多数填料本身是刚性的。但试验研究中发现,在填料用量低于5%时,而且当填料的粒径又是很小时,填充塑料的断裂伸长率有时比基体树脂本身的断裂伸长率要高,这可能是由于在低浓度时填料的细小颗粒与基体一起移动的缘故。
    3)冲击强度
     填料的加入往往使填充塑料抗冲击性能下降。作为分散相的填料颗粒在基体中起到应力集中剂的作用,一般来说,这些填料的颗粒是刚性的,不能在受力时变形,也不能终止裂纹或产生银纹吸收冲击能,因而会使填充塑料的脆性增加。下列因素有助工提高冲击强度:颗粒尺寸,在一定范围能明显提高冲击强度;颗粒形状,长径比是最重要因素,使用纤维填料是提高冲击强度最有效的方法;颗粒硬度,中空颗粒和低硬度的填料显著降低冲击强度;与基体的相互作用,填料表面与基体之间有适宜的黏合(不能过强,也不能过弱)有助于提高冲击强度。
近年来研究发现,采用适当的表面处理技术,刚性粒子同样可以达到相增韧的目的,这就是近年发展起来的刚性粒子增韧理论。
     4)弯曲强度
       填充塑料的弯曲强度对大多数填料,都会随填料的加入和份数的增加下降,其下降强度与基体树脂是否为韧性聚合物以及填料的几何形状有关,还与填料在基体中的分散情况及加工时的取向有关。径厚比大的填料或偶联剂等表面处理剂处理的填料,可使韧性聚合物的弯曲强度提高。使填料在复合材料中取向的混合方法和加工工艺,是提高填充体系弯曲强度最有希望的途径。
       此外,重钙填充塑料对填料体系的压缩强度,撕裂强度等力学性质,以及填料体系的硬度、摩擦性质、热性质、光学性质、磁电性质等其他物理性质也都会带来一定影响。

 本文由重质碳酸钙、活性碳酸钙研发专家城信科技提供!