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塑料的增强及其影响因素是什么?

发布时间:2019-06-20 15:21:45


塑料的增强指标:

(1)        拉伸性能是塑料力学性能中最重要、最基本性能之一,它在很大程度上决定了树脂的使用场所,衡量材料拉伸性能好坏的指标是拉伸强度,其定义为:在拉伸试验中,试样直到断裂为止,单位截面积上所承受的最大拉伸应力,单位为MPa。

(2)        断裂伸长率,定义为:在拉力作用下,试样发生断裂时,标线间距离的增加量与初始标距之比,以百分数表示。材料的断裂伸长率越高,说明其柔韧性越好。

(3)        弯曲强度,是用来表述材料经受弯曲负荷作用时的性能。弯曲强度的定义为:材料在达到规定挠度值时或之前,负荷达到最大值时单位面积上所承受的弯曲应力,单位为MPa。

 

塑料的增强方法:有添加纤维增强,添加补强剂增强,塑料的自增强,塑料拉伸增强,塑料共混增强,塑料交联增强,塑料层化增强。这里以添加补强填料增强方法简述:

大部分常规填料直接添加到树脂中,会引起塑料制品拉伸强度下降,但有些填料经过表面改性处理或特殊填料,不但不引起拉伸强度下降,反而会有一定程度的提高,这类填料就称为补强填料。已经开发的补强填料有:表面处理过的填料,特殊形状填料,超细填料,稀土及稀土碱金属盐。用表面改性处理的一些针状、片状、粒状及球状填料对PP具有补强作用。需要注意的是,超细填料及纳米级填料,这类填料对塑料的补强作用,一般呈现抛物线变化,及开始随添加量增大拉伸强度提高,当达到最大值时,添加量再增加,拉伸强度开始下降。超细或纳米填料在塑料加工中如不能良好分散,则其改性效果也体现不出来。

 

塑料增强的影响因素:将填料加入材料后,对塑料的增强效果或对其他性能改善效果主要取决于以下几种基本因素:

(1)        填料本身的物理力学性能(如强度、模量、硬度、导热性、膨胀性等)。

(2)        填料的表面性质。只有填料与树脂牢固地结合时,才能最大限度地产生增强效果或达到对材料其他性能的改善效果。欲使填料与树脂牢固结合,二者的表面必须牢固吸引,但许多填料表面都含有极性基团(如—OH),因此对许多填料都必须预先用偶联剂进行表面处理。偶联剂中的极性基团与填料的极性基团牢固吸引,而其亲脂肪链的非极性基团又与树脂的脂肪链牢固吸引,使二者通过偶联剂牢固结合在一起。例如对于含有结晶水的碳酸盐用硬脂酸处理,硬脂酸的—COOH与填料碳酸盐中的极性基团吸引,脂肪链又与树脂分子链吸引,使树脂与填料牢固的结合在一起。又如对玻璃纤维用相应的偶联剂处理后,也可以达到与树脂分子链的牢固结合。

(3)        填料的比表面大小。填料的比表面越大,与树脂所结合的表面越大,结合的牢固程度就愈大,对材料性能改善俞明显、因此,粒子状填料的粒度越小越好,薄片状和纤维状填料则希望尽可能薄些或细长些。

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