PP/硅灰石复合材料力学性能的研究

聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，具有密度低、力学性能好、易成型加工以及耐腐蚀等优点，广泛应用于各个领域。但PP缺点是性脆、冲击强度低，特别是低温冲击性能较差，而且尺寸精度低、刚性不足、耐候性差。为了进一步改善PP性能，国内外学者对其进行了大量改性研究，其中以针状硅灰石代替玻璃纤维作为增强材料填充PP近年来也得到快速发展。天然硅灰石电绝缘性和化学稳定性好，吸油率较低且价格低廉(为玻璃纤维的十分之一)，当其添加到高聚物中时，可以明显改善材料的尺寸稳定性，防止热塌陷，提高材料的拉伸强度、拉伸模量、热变形温度和耐蠕变性能，减小材料的收缩率和翘曲变形。

华南理工大学梁基照等采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/硅灰石复合材料，考察了硅灰石表面处理及其用量对PP/硅灰石复合材料力学性能的影响。结果表明：硅灰石粉体经偶联剂甜菜碱(CAB)表面改性处理后，其填充复合材料的拉伸强度、断裂强度和冲击强度均比未处理体系有所提高。随着改性硅灰石用量的增加，PP/硅灰石复合材料的拉伸强度和断裂强度均先升后降，其中当改性硅灰石用量为10phr时，复合材料的拉伸强度和断裂强度均达到值，分别比纯PP提高了17%和63%；另外，当改性硅灰石用量为40 phr时，复合材料的冲击强度达到值(2.59 kJ/m2)，比纯PP提高了29%。