壓力誘導(dǎo)流動(dòng)成型中改性納米碳酸鈣對(duì)ABS的增韌研究.pdf

1、本文旨在向聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈嵌段共聚物樹(shù)脂(ABS樹(shù)脂)中添加了改性納米碳酸鈣（CaCO3）粒子，并利用壓力誘導(dǎo)流動(dòng)成型(PIF成型)制備得到納米復(fù)合材料。通過(guò)改性，樹(shù)脂的韌性得到了大幅度地提高。我們系統(tǒng)地研究了材料的微結(jié)構(gòu)演變及其材料韌性的關(guān)系，定性地解釋了添加改性納米 CaCO3在增韌中起到的作用，并在此基礎(chǔ)上，提出了新的“軟”“硬”復(fù)合結(jié)構(gòu)的增韌模型。
　　通過(guò)力學(xué)性能研究，我們發(fā)現(xiàn)ABS樹(shù)脂中加入改性納米CaCO3顆

2、粒而不進(jìn)行PIF成型時(shí)，樹(shù)脂的韌性會(huì)略有下降，而經(jīng)過(guò)PIF成型之后，韌性才得到大幅度提高。當(dāng)改性納米CaCO3含量為10.0 wt％且材料在PIF過(guò)程中的壓縮比為1.9時(shí)，納米復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度增加了331%，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)到60%，拉伸韌性增加了1335%；相對(duì)于PIF成型壓縮比為1.9但未加改性納米CaCO3的樣品，納米復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度增加了66%，拉伸韌性增加了582%。我們認(rèn)為，PIF加工和改性納米 CaCO3顆粒的加入會(huì)帶來(lái)

3、新的微裂紋形成和生長(zhǎng)方式，從而在斷裂時(shí)吸收更多的能量。
　　我們通過(guò)TEM和SAXS對(duì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)隨著ABS樣條壓縮比的增加，橡膠相從各向同性的球狀變成扁平的碟狀且橡膠之間平行排列，垂直于壓力方向取向。平行排列的碟狀納米橡膠相可以有效地終止裂紋的生長(zhǎng)，從而提高ABS的韌性。SEM的結(jié)果表明，經(jīng)過(guò) PIF成型后的樣品，表面粗糙度明顯增加，且改性納米 CaCO3粒子可以從樹(shù)脂中剝離，說(shuō)明剛性粒子引發(fā)的大量空穴化也是增韌的關(guān)鍵因