壓力誘導流動成型中改性納米碳酸鈣對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脂(ABS樹脂)中添加了改性納米碳酸鈣（CaCO3）粒子，并利用壓力誘導流動成型(PIF成型)制備得到納米復合材料。通過改性，樹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)構演變及其材料韌性的關系，定性地解釋了添加改性納米 CaCO3在增韌中起到的作用，并在此基礎上，提出了新的“軟”“硬”復合結(jié)構的增韌模型。
　　通過力學性能研究，我們發(fā)現(xiàn)ABS樹脂中加入改性納米CaCO3顆

2、粒而不進行PIF成型時，樹脂的韌性會略有下降，而經(jīng)過PIF成型之后，韌性才得到大幅度提高。當改性納米CaCO3含量為10.0 wt％且材料在PIF過程中的壓縮比為1.9時，納米復合材料的沖擊強度增加了331%，斷裂伸長率可達到60%，拉伸韌性增加了1335%；相對于PIF成型壓縮比為1.9但未加改性納米CaCO3的樣品，納米復合材料的沖擊強度增加了66%，拉伸韌性增加了582%。我們認為，PIF加工和改性納米 CaCO3顆粒的加入會帶來

3、新的微裂紋形成和生長方式，從而在斷裂時吸收更多的能量。
　　我們通過TEM和SAXS對微結(jié)構進行表征，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，從而提高ABS的韌性。SEM的結(jié)果表明，經(jīng)過 PIF成型后的樣品，表面粗糙度明顯增加，且改性納米 CaCO3粒子可以從樹脂中剝離，說明剛性粒子引發(fā)的大量空穴化也是增韌的關鍵因