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开口剂性能不好的原因

作者:         来源:       日期:2024-6-4 8:44:19         人气:

影响开口剂性能的因素很多,一般来说,开口剂的形状、粒径大小、表面结构、表面处理、填充物的堆砌分布、工艺条件及设备等对开口剂的效果有影响。

1. 开口剂填充物的形状影响较大

开口剂填充物形状大致可分为圆球状、粒状、柱状、片状、纤维状及中空微球等。填充物的形状对开口剂的效果影响较大。

(1)形状会导致开口剂出现各向异性

除球状及中空微球两种开口剂外,其他形状的开口剂都表现出各向异性。这些各向异性的开口剂纵横比越大,越有利于力学性能及热性能的提高。

一般来说,纤维状、柱状、片状等纵横比大的开口剂对提高复合材料的力学强度有利,因此有时也称为增强剂,但这类开口剂会影响改性材料的成型加工性能;圆球状、粒状等纵横比小的开口剂可提高成型加工性,但又会降低材料的力学强度。

(2)不同成分可以互补

采用不同成分的开口剂可以克服以上弊端,如在PVC树脂中添加片状云母粉后,刚性提高而冲击强度却下降了,这时用1μm以下的CaCO3加入补强,可防止冲击强度的下降。如果粉末状开口剂与纤维状开口剂并用,可促使改性制品的力学性能平衡,玻璃纤维加无机矿物粉状开口剂或碳纤维加氢氧化铝等,都可平衡改性材料的性能。

在PP中加入15%~20%EPDM及15%~25%CaCO3,该材料具有优异的冲击强度及耐低温性能,可用于制造汽车重要部件。在PVC树脂中加入25%~35%的石棉纤维及15%~35%的CaCO3,可用该材料制造塑料石棉地砖产品。

2. 填充物的粒径

开口剂的粒径既可以用实际尺寸(μm)来表示,也可以用通过多少目的筛子目数来表示。目数指的是筛子每平方英寸筛网上的筛孔数,如果筛孔数为200个,即为200目。目数与微米(μm)之间的关系是:筛孔直径=15400μm/筛子目数。

3. 填充物的表面结构

开口剂表面与树脂表面的结合状态会直接影响复合材料的性能。由于开口剂表面结构复杂,粒子与粒子之间千差万别,其表面化学结构也不尽相同,尤其是表面官能团的存在,对树脂的影响也就不同。由于有机树脂与无机开口剂两者差异较大,如密度、表面能、熔点、热膨胀系数等的不同,使界面易产生内部应力而诱发疲劳破坏。为此要提高开口剂与树脂间的亲和性,则要对开口剂进行必要的表面活化处理,并根据开口剂的物理化学特性选择适当的处理方法。

4.密度指标的影响

开口剂的堆砌理论是以开口剂粒径大小求得球-球堆砌的****理论密度指标,其最粗颗粒的堆砌决定了该体系的总体积,后加入的较细颗粒充填于粗颗粒的间隙中。当开口剂体积相同时,小颗粒取代大颗粒使相对体积减小而密度增大,其目的是尽量不降低性能而使填充更紧密,用增量来降低成本。

显然颗粒大小分布宽时才能保证****堆砌密度,同时也保证了基体树脂的连续性,也就保证了较大的强度。


 

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