硅烷偶联剂改性碳酸钙与硅灰石填充PVC复合材料的研究

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　　3.2碳酸钙与硅灰石对PVC力学性能的影响为r别离考查改性碳酸钙，改性硅灰石的填充效架，分制备了填充丨%改性碳酸窄丐、表1 10%改性碳酸钙填充PVC'试样的力学性能p断，：i强哎01丨丨丨强哎总矜梁冲，|；强￠（251/）偶削纯m'表2 10%改性硅灰石填充PVC试样的力学性能忭能拉仲断裂强吹姑髀梁冲击强度（25V）偶联剂督a由表1得到，添加改性碳酸钙后，PV（'试样的力学性能都有明显进步，其巾用ZH1305或WI）51改性碳酸钙填充的PVC试样，拉伸及弯曲强度约为纯PVC的120%，冲右强度约为纯PVC的154%.由表2得到，添加改性硅灰石后，PVC试样的力学性能也有明显进步，用WD51改性硅灰石填充的PVC试样，拉伸及弯曲强度约为纯PVC的120%.弯曲模量约为纯PVC的124%.偶联剂ZH1305和WD51的改性成效优于KH550与KH560，这可能是因为共混时硅烷偶联剂较长的分子链更易于与基体树脂发作分子链缠结而造成柔性界面层，使改性粒子表观团粒细化，进步了粒子的分散性，改善了无机填料与聚氯乙烯基体的界面联合力和相容性，从而进步了复合材料的力学性能。比较表1、表2还可看出，改性硅灰行对PVC材料的弯曲强度及模量的影响较大，而改性碳酸钙则对PVL'材料的冲上强度影响明，这阐明球状刚性粒子利于PVC树脂的增韧，而针状刚性粒子有利于PVC'树脂的加强此外还发现，采H含行胺坫的砘烷偶联剂解决尤机粒子，关于提A反介材料的拉伸强度较为存利，而含打较长分子链的偶联剂更旮助f进步复材料的冲，1r韧性为f验证碳酸钙1j硅灰石两种+同形状闪r的尤机粒子对pvr材料性能的协M填充效应，制备n%改性碳酸钙和1（）%改性硅灰朽协问填充的pv（：试样，测定丫试样的力'7：性成」结果如表3所示。

　　由表3能够得到，协同填充PVC试样的力学性能有明显进步，尤其是用长链硅烷偶联剂改性后，PVC复合材料的冲击强度抵达纯PVC的170%左右。比较表1、表2、表3可知，协同填充样条的拉伸、巧曲强度及模量均高于单填充样条，尤其是协同填充样条的冲击强度远优于单填充样条这阐明改性碳酸钙y硅灰石之间有一定的（办H填充作用，二者互相协调，充分发挥了二者不同的填充改性作用。这种协同作用通过下面的SKM剖析得到证实表310%改性碳酸钙和10%改性硅灰石协同填充PVC试样的力学性能性能偶联剂位仲断裂强度曲强度。MIJa总臂梁冲强度（2m/J-m1 3.3SEM形貌察看与相容性讨论当采纳超细或微细填料填充时，微细粉体的外表能产生范德华力的作用，使原生粒子之间从新联合，造成团圆体，在聚合物中难以分散平均。1填料经外表改性后，表观闭粒细化，分散得到改观。因此外表改性对粒径细小的填料有特殊意义。在改性碳酸钙和改性灰石协同填充体系，性能测试显示，共混材料的力学性能良好。这可能是不同形状的碳酸钙和硅灰石改性后，在PVC中分散平均，发挥了各形状粒子的整体劣势。对PVC填充材料冲击断面的SEM照片如所示，由的SEM照片看到，用WI351改性的无机粒子与基体树脂间的相容性优于KH-560.用WD51改性后，碳酸钙与硅灰石在PVC基体中分散均，三者之间的相界面含糊，相容性较好；且硅灰石粒子穿插在碳酸钙粒子之间，起到阻隔碳酸钙粒子团圆的作用，抑制了单一形状粒子的缺乏，发挥了各形状粒子的协同效应。同时冲击断面上起伏不平，有些刚性粒子脱落后造成空穴，有些硅灰石粒子一端脱落而另一端仍与PVC基体联合良好。因此材料冲击能量的耗散可能通过碳酸钙、硅灰石刚性粒子基体之间的界面脱粘、纤维拔出、界面间的摩擦运动及界面层可塑性形变来实现的。

　　致谢：浙江省湖州市特种碳酸钙厂提供碳酸钙样品。