塑料如何做好力學(xué)性能(二)
3、扯斷伸長率
因為絕大部分填料,特別是無機(jī)礦物填料是剛性的,在外力的作用下不會變形,填充塑料的斷裂伸長率明顯下降。但是,在研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)填料含量低于5%而且填料粒徑十分小時,填充塑料的斷裂伸長率有時候高于基體樹脂本身的斷裂伸長率,這可能是因為填料細(xì)顆粒在低濃度下能夠與基體一起移動。在填料用量相同條件下,填料粒徑越小,斷裂伸長率越高。
4、撓曲強(qiáng)度
填充塑料的彎曲強(qiáng)度伴隨填料含量的增加會降低。片狀填料或經(jīng)偶聯(lián)劑改性的填料能提高填充塑料的彎曲強(qiáng)度。
永久變形影響到塑料產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。填料存在著能夠減少填充塑料的永久變形。
5、沖擊強(qiáng)度
沖擊強(qiáng)度是塑料材料很重要的一個性能指標(biāo)。在基體中,填料顆粒很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,而剛性填料在受力時不會變形,即不能止裂或產(chǎn)生銀紋來吸收沖擊能量,因而填充塑料的脆性增加,抗沖擊性能減少,這同樣是填充改性在取得各種好處的同時帶來材料性能劣化很重要的一個方面。一般而言,當(dāng)填充量較大時,會影響基體的連續(xù)性,形成許多應(yīng)力集中點(diǎn),減少填充塑料的沖擊性能。填料與基體的結(jié)合強(qiáng)度高,可以提高沖擊強(qiáng)度;因為纖維填料能將沖擊應(yīng)力分布在垂直于沖擊應(yīng)力的較大區(qū)域,因而能提高纖維增強(qiáng)塑料的沖擊強(qiáng)度;在塑料里加入橡膠或熱塑性彈性體,通過共混能增加塑料的韌性和抗沖擊性。近幾年來發(fā)展起來剛性粒子增韌理論認(rèn)為,使用非彈性體粒子可以在不犧牲材料彈性模量的情況下提升材料的沖擊強(qiáng)度。
6、撕裂強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度
撕裂強(qiáng)度主要是針對薄膜和片材,由裂紋擴(kuò)展決定。很有必要處理填料表面以提升填料和聚合物之間的粘附力。填料表面處理也有助于提高材料的抗壓強(qiáng)度。但填充木粉等柔性填料會降低材料的抗壓強(qiáng)度。在熱塑性塑料中,能通過添加較小長徑比的填料來提升抗壓強(qiáng)度。
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