采用碳酸鈣作為增韌粒子來提高高分子材料的沖擊韌性是一種成熟的高分子材料改性技術。碳酸鈣對塑料的增韌效果關鍵取決于碳酸鈣與塑料的界面結合強度。而傳統(tǒng)的碳酸鈣表面處理采用各種酸酯類偶聯(lián)劑、脂肪酸一鹽及接枝物等,對復合材料的沖擊韌性提高幅度不大。因此對于復合材料界面改性研究的焦點是開發(fā)復合偶聯(lián)劑。新型的復合偶聯(lián)劑。通過界面增強劑與偶聯(lián)劑復合后,對碳酸鈣表面進行處理,以提高碳酸鈣與聚烯烴兩相界面的結合強度,既可改善聚烯烴樹脂與無機剛性粒子間的相容性問題,又得到理想的無機粒子包覆層狀態(tài),以使復合材料的沖擊強度提高。
碳酸鈣的增韌增強機理
1、當受到外力沖擊產(chǎn)生變形時,由于碳鈣粒子的存在,產(chǎn)生了應力集中效應,引發(fā)其周圍的聚基體樹脂烯涇的屈服,這種基體的屈服將吸收大量的沖擊能,產(chǎn)生曾韌作用;
2、當裂紋遇到碳酸鈣粒子時候,會產(chǎn)生訂扎-攀越活丁扎-裂紋二次引發(fā)效應,使裂紋擴展;
3、兩相界面的部分受力碾砣形成空洞,從而使裂紋鈍化,不至于發(fā)展成破壞性開裂。從碳酸鈣的增韌效果,關鍵取決于聚乙烯與無極填料的兩相界面的結合強度。
碳酸鈣表面復合活化機理
基于碳酸鈣的增韌機理,提高兩相的鍵和強度是提高復合材料強度的關鍵。采用常規(guī)的碳酸鈣表面處理技術填充聚烯烴時,其兩相界面結構為:
從界面結構上看,偶聯(lián)劑的官能