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如何完全了解滑石粉填充改性PS塑料的流程?

滑石粉是一种通用的无机填料,加入塑料不仅可以降低材料的成本,而且还可以改善材料的力学性能,已广泛地应用于PP、PE等材料中。但对滑石粉填充PS塑料的研究很少。PS塑料在滑石粉改性时往往都加入适量的SBS橡胶,起到增韧作用。探讨滑石粉填充HIPS/SBS复合材料的性能和形态,这对实际应用和基础研究都具有一定的意义。

滑石粉是无机填料,与高聚物的亲和力小。用未进行表面处理的滑石粉与PS塑料/SBS橡胶(90/10)共混,滑石粉有局部堆积现象,这必然造成复合材料的力学弱点,影响材料的性能。为了解决滑石粉的分散问题,采用钛酸酯偶联剂对其进行处理。钛酸酯偶联剂的分子结构中既含有与滑石粉起化学作用的基团,又含有能与高分子聚合物相互作用的长链部分,在填料与树脂之间产生了相衔接的纽带作用,增加了两者的亲和力,提高了滑石粉的分散度。

当偶联剂用量增加到2%时,冲击强度从84.6J/m增加到92.4J/m。继续增加偶联剂的含量,对冲击强度影响不大,故偶联剂的最佳用量为2%。

滑石粉的含量对冲击性能、弯曲模量、拉伸强度、伸长率均有影响。随着滑石粉含量的增加,冲击强度和弯曲模量逐渐增加,当滑石粉的含量达到5%时,冲击强度和弯曲模量出现极大值;而拉伸强度在此之前基本不变,继续增加滑石粉的含量,拉伸强度开始呈下降趋势。伸长率随着滑石粉含量的增加,逐渐下降。结合不同含量的滑石粉填充PS塑料/SBS橡胶复合材料的电镜照片,可知,当滑石粉含量小时,滑石粉的颗粒完全被树脂包覆,起不到明显的作用。当滑石粉的含量过多时,削弱了塑料树脂之间的相互作用力,影响复合材料的力学性能。只有填充适量的滑石粉(5%),既能改善复合材料的力学性能,又起到降低成本的作用。

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