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新型建材碳酸钙晶须你知道多少?

来源:九正建材网 发布日期:2014-04-15 17:45:43 查看次数:
【九正建材网】 聚丙烯具有相对密度低、强度高、绝缘性能优良等良好的综合性能,然而在应用中有韧性差、成型收缩率大、耐寒性差等缺点。

 

1.碳酸钙晶须在聚丙烯(PP)改性中的应用

聚丙烯具有相对密度低、强度高、绝缘性能优良等良好的综合性能,然而在应用中有韧性差、成型收缩率大、耐寒性差等缺点。聚丙烯可以掺混碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻纤等无机填料,以此达到提高弯曲强度、冲击强度以及尺寸稳定性等改性目的,从而替代价格昂贵的工程塑料,用于汽车、化工、家电等高附加值领域。

2.碳酸钙晶须对PP加工性能的影响

用晶须填充PP时的扭矩值普遍低于填充轻质碳酸钙的试样。因此,用碳酸钙晶须填充的聚丙烯熔体容易流动,因此可以在加工温度、挤出速率上有更大的选择余地,实现更加高效的生产。

3.碳酸钙晶须对PP力学性能的影响

由于晶须的尺寸极小,又是高纯材料,故没有(或很少)内部结构缺陷,因而强度远高于一般尺寸的同种材料。事实上新制备的晶须,由于没有表面蚀坑或裂纹,其强度接近晶体的理论强度。因此将它掺到塑料中时,具有优良的增强效果,弯曲弹性模量、弯曲强度、尺寸稳定性等大大提高。表3为在PP中加入20份不同填料的增强聚丙烯的物性值[7]。数据表明:滑石粉虽然价格低廉,但由于是直径为1μm~5μm的片状结构,因此增强效果不如碳酸钙晶须和玻纤好;碳酸钙晶须增强PP材料的拉伸、弯曲强度比玻纤增强稍差,但冲击强度要好于玻纤增强。此外,晶须增强PP材料的表面比玻纤要光滑得多。

 

材料拉伸弹性模量/MPa弯曲弹性模量/MPaIzod冲击强度/Nm.m-1

聚丙烯321142035.1

碳酸钙晶须增强聚丙烯582390068.5

玻纤增强聚丙烯610407058.9

滑石粉增强聚丙烯431267047.7

无论选择何种填料以及是否通过偶联剂处理,无机填料的引入均会使体系的拉伸强度下降,但是碳酸钙晶须对力学性能的影响优于普通轻质碳酸钙,经偶联剂处理后还可进一步改善性能。

4.碳酸钙晶须对PP冲击性能的影响

未经偶联剂处理时,无论填充填料,都使冲击性能有劣化的趋势,但填充晶须时,冲击强度高于填充轻质碳酸钙的试样,说明晶须与轻质碳酸钙相比有一定的增韧作用。究其原因,BecherP.F.认为:当试样内部宏观裂纹前端或微裂纹发展到含有晶须的微区时,必须将其拔出或折断才能继续扩展,所以基体内的晶须有阻止裂纹扩展,加速能量逸散的作用,并因此达到增韧的目的。而轻质碳酸钙的颗粒为纺锤体或四方体,不能在裂纹发展过程中形成类似的结构,所以增韧效果较差。

将晶须用偶联剂处理后,冲击性能明显提高,说明偶联剂可以有效的改善填料与基体之间的界面状况,增强了界面粘接强度,达到更好的增韧效果。

九正建材网资讯:碳酸钙晶须填充试样的冲击强度略高于钛酸钾晶须填充试样,原因是碳酸钙晶须的均匀性较好造成的。可见低成本的碳酸钙晶须在工业中的应用前景非常广泛。

 

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