硅灰石微粉表面改性

由于硅灰石微粉具有親水疏油性，與韓國LG XR440 ABS的兼容性差，為提高它與ABS的兼容性，須對它進行表面改性，從而改善它在聚合物體系中的分散性。硅灰石微粉采用GH一10DY型高速捏合機進行表面改性，攪拌速度1250ffmin，改性助劑氨水用量為1％，氨水用蒸餾水以2：1的比例稀釋。潤濕接觸角：取改性硅灰石微粉壓片，用靜滴接觸角測量儀測量其潤濕接觸角，測試溶液為水。

不同改性工藝條件對改性效果的影響

韓國LG XR440 ABS以相同的改性劑用量l％和相同的改性條件(改性溫度120℃、改性時間20rain)，分別采用WD一50、WD一60、WD一70作為改性劑，對硅灰石微粉進行改性WD一70的改性效果比其他兩種的好。不同改性劑用量的影響：以WD一70作為改性劑，改性溫度120~(2、時間20rain，對不同改性劑用量進行對比試驗，隨改性劑用量增加，潤濕接觸角和活化指數(shù)都在不斷增大，當改性劑用量大于1％時，增加趨勢變緩。綜合經(jīng)濟因素考慮，改性劑用量應控制在1％左右。改性時間的影響：以WD一70作為改性劑，改性劑用量1％，改性溫度為120~C，對不同改性時間進行對比試驗，從隨改性時間的延長，潤濕接觸角和活化指數(shù)都在不斷增大，當改性時間長于20min時，增加趨勢變緩，隨著時間的延長，改性效果增加不明顯。因此，較適宜的改性時間應為20rain。

硅灰石填充量對復合材料性能的影響

復合材料的拉伸強度隨硅灰石填充量的增加，先增大后減小，在硅灰石填充量為20％時，達到峰值。說明20％是硅灰石填充韓國LG XR440 ABS拉伸強度的臨界量，超過此填充量，硅灰石粉體在ABS樹脂連續(xù)相中的分散性變差，硅灰石與樹脂基體界面粘結(jié)變差，易產(chǎn)生界面脫粘。但填充量20％的復合材料的拉伸強度仍低于純ABS，不過下降幅度較小，僅下降了13、2％，且顯著高于ABS樹脂國標GB12672—90的*低要求(27MPa)。復合材料的彎曲強度隨硅灰石填充量的增加而減少，但其*小值也高于上述國標的*低要求(47MPa)。復合材料的缺口沖擊強度隨硅灰石填充量的增加而下降，而其硬度則隨硅灰石的填充量增加而增大，*高能達到純ABs的2．7倍。這說明硅灰石的加入，使復合材料的韌性變差，而剛性得到增強。復合材料的熔體流動速率隨硅灰石填充量的增加而增大，*高能達到純韓國LG XR440 ABS的1．75倍，這說明硅灰石的加入，使復合材料的流動性得到改善。

復合材料拉伸斷面的微觀結(jié)構(gòu)分析

隨硅灰石填充量的增加，硅灰石粒子在韓國LG XR440 ABS基體中的分散性變差，易聚集成團，使復合材料在微觀上出現(xiàn)不均勻性。同時在拉伸斷面上還能看到，硅灰石粒子被不同程度拔出的現(xiàn)象。有大顆粒的硅灰石粒子被拔出的痕跡。這說明硅灰石粒子與ABS基體的粘結(jié)不佳，在受外力作用時，易于脫粘，導致復合材料力學性能有所下降。相比較而言，的兩相界面較模糊，硅灰石粒子被拔出的也較少。說明硅灰石粒子與韓國LG XR440 ABS基體結(jié)合較好，力學性能也相對較好，這與前2．2節(jié)分析的結(jié)果相吻合。對硅灰石改性工藝條件的研究表明，v-(甲基丙烯酰氧基)丙基**氧基硅烷(WD·70)比、，．氨丙基三乙氧基硅烷(WD一5o)$nv·(2，3一環(huán)氧丙氧基)丙基**基硅烷(WD一60)的改性效果要好。在溫度120℃、WD·70用量1％、時間20rain的條件下，硅灰石的改性效果較好。硅灰石填充ABS的力學性能研究結(jié)果表明，改性硅灰石的加入，使復合材料的剛性和熔體流動性得到增強，其他力學性能雖有所下降，但不影響其在工程上的使用，且能降低成本。從試驗結(jié)果看，硅灰石較適宜的填充量為20％，此填充量的復合材料的成本比純ABS降低了15％。同時，硅灰石作為工程塑料的填料，與其他填料相比具有自己的優(yōu)勢：與輕鈣、滑石粉相比，硅灰石填充體系黏度低，可進行高填充，有利于節(jié)約樹脂、降低成本；與碳酸鈣相比，硅灰石填充體系耐化學腐蝕性好，對增塑劑吸收量小，制品表面光潔度好；與玻璃纖維相比，則具有較大的價格優(yōu)勢；硫酸鈣、滑石粉和自炭黑等，一般都含結(jié)晶水，受熱時有脫水問題，而硅灰石則具有較好的熱穩(wěn)定性。因此，硅灰石是一種較好的工程塑料填料。

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