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im体育网页版:填料外形对塑料物性的影响

发布时间:2022-04-30 20:30:12 来源:im体育网站 作者:im体育下载

  影响填充改性塑料物性的因素有很多,如填料的成分、纯度、杂质、粒径、形状、表面改性等。本文主要介绍常用填料颗粒形状及粒径对塑料物性的影响。

  填料的颗粒形状可分为:球状、粒状、柱状、片状、棒状等,不同的颗粒形状填充改性塑料的物性影响很大。

  除球状填料外,其它形状的填料都表现出各向异性,各向异性表现越突出(即横纵向比值越大),越有利于力学性能和热学性能的提高。一般来说,纤维状、柱状、片状等横纵向比值大的填料对提高复合材料的力学强度有利,因此也被称为增强剂,但这些填料不利于复合材料的成型加工;球状、粒状等横纵向比值小的填料可提高成型加工性,但会降低材料的力学强度。

  采用两种或多种填料复配,可以有效克服单组分填料的弊端。比如在PVC树脂中加入石棉纤维后,刚性提高而冲击强度下降,这时采用纳米钙,可防止冲击强度的大幅下降;在PA树脂中加入玻璃纤维后,物性得到较大提高,但横纵向收缩不均,适当添加重钙可改善该问题。

  作为分散相的填料颗粒在树脂中会形成应力集中点,由于填料颗粒是刚性的,不能在受力时产生形变,也不能终止裂纹以吸收冲击能,因此会使复合材料的脆性增加。但填料的粒径越小,比表面积越大,与树脂的接触面积增大,故复合材料在受到冲击时,会产生更多的微细裂缝及变形,从而吸收更多的冲击能,因此,在能够分散均匀的情况下,理论上当填料的粒径足够细、粒径分布均匀、填充比例适当时,可使复合材料冲击强度增大。即超细填料加入到塑料中可使其冲击强度、拉伸强度、弯曲模量、断裂伸长率等机械性能同时提高。

  当然,这种升高并不是无限的,其受到机械设备、填充比例等多方面影响,填充量达到一定时,复合材料机械性能会达到一个极限,之后便开始下降。此外,排除双螺杆挤出机的吃料能力、螺杆剪切力等影响因素,填料的粒径越小、粒径分布越均匀,极限值越大;填料的粒径越大、粒径分布越宽,极限值越小。


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