楼主 发表于：2016-04-01 15:26:31

　　随着现代科学技术的飞速发�?对材料特别是功能性材料提出了更高的要�?常常需要多种材料共同完成复杂功能或结构,而不同材料间性能上的突变往往会引起诸多界面问�?如热膨胀系数的不匹配,会带来诸如界面剥离、材料变形、热应力导致的结构破坏等严重后果,使材料或元器件丧失基本功能。可见热膨胀性能是材料的一项重要指�?特别是对于聚合物材料来说,相比于常用的金属和陶瓷材�?具有较大的热膨胀系数。而聚合物材料与其它材料协同使用是十分常见�?因此如何降低聚合物材料的热膨胀系数也引起了研究者的重视。目前常用的方法月�(1)采用共聚、共混、交联或配位反应等方法改变聚合物链结构和聚集态结枃�(2)在聚合物基体内引入低膨胀系数或负膨胀系数的填�?如GuAJ等在聚酰亚胺中引入有机蒙脱土降低了复合体系的热膨胀系数,AmreeshC等通过与负热膨胀无机材料PbTiO3共混制备了低热膨胀的PMMA、�/p>

　　随着PVC化学建材的发�?节能窗用尺寸稳定的PVC隔热型材有了市场需�?因此需要研究如何降低PVC的热膨胀系数,但目前这方面的研究基本未见报道。为了制备节能窗用且尺寸稳定性良好的隔热型材,本文通过加入具有低膨胀系数和片层结构的滑石粉来改善复合体系的热膨胀系数和耐热性能,并研究了界面作用与填料粒径等对复合体系性能和尺寸稳定性的影响及机理、�/p>

　　1 实验部分

　　1.1 原料

　　PVC、滑石粉、硬脂酸、复合铅盐、钛酸酯偶联剂、�/p>

　　1.2 测试与表�?/p>

　　1.2.1 样品制备:将PVC,滑石�?复合铅盐,硬脂酸按一定比例混合均匀,然后在双辊上�?65℃开�?min,下成片材,剪切后于平板硫化机上180℃模压成1mm的片材待用、�/p>

　　1.2.2 拉伸性能测试:用标准样刀�?mm厚的模压片材制成哑铃型样�?按GB/T 16421-1996在Instron 4302型万能材料试验机上进行测试。拉伸速度�?0mm/min,实验温度23�?湿度55%。每组试样测�?个样�?测试结果取其平均值、�/p>

　　1.2.3 扫描电子显微镜观�?SEM):将复合材料在液氮中冷却脆断。断面表面经真空镀金处�?采用X 650扫描电子显微镜观察样品形貌、�/p>

　　1.2.4 热膨胀系数测试:将复合材料制�?mm×8mm×50mm的样�?使用PCY-Ⅲ型材料热膨胀系数测试仪按照国标GB2572-81进行测量、�/p>

　　2 结果与讨讹�/p>

　　2.1 偶联剂处理对滑石粉分散性能的影哌�/p>

　　滑石粉为亲水性无机填�?用钛酸酯偶联剂对其进行表面处理。通过对比研究发现:在滑石粉含量相同�?未处理的滑石粉在PVC基体中分散不�?滑石粉粒子团聚现象明�?且滑石粉粒子与聚合物基体的界面粘接较�?Fig.1a);而用偶联剂处理后滑石粉在PVC基体里面分散良好,界面相互作用也得到改�?Fig.1b)、�/p>

　　2.2 滑石粉粒径及含量对PVC/滑石粉复合体系力学性能的影哌�/span>

　　Fig.2为不同粒径的滑石粉含量对PVC/滑石粉复合体系拉伸强度的影响。可以看�?在实验范围内,随滑石粉含量的增�?PVC/滑石粉复合体系拉伸强度降�?特别�?00mesh的滑石粉,复合体系拉伸强度随滑石粉含量增加明显降低,而对于含800mesh�?250mesh滑石粉的复合体系,拉伸强度随滑石粉含量增加只略微降�?并且整体上来�?滑石粉的粒径越小越有利于保持复合体系的拉伸性能、�/p>

　　2.3 滑石粉粒径对PVC/滑石粉复合体系线性膨胀系数的影哌�/p>

　　滑石粉的加入能够明显减小PVC体系的热膨胀,滑石粉含量越�?复合体系的线性热膨胀系数越低;在滑石粉含量相同�?滑石粉粒径减�?复合体系热膨胀系数也减小。一方面,滑石粉引入复合体系中占有一定的体积,由于滑石粉本身作为无机填料而具有的低线性膨胀系数,因此受热时复合体系体积总的变化率降位�另一方面,滑石粉粒子对PVC分子链受热运动起阻碍作用,使PVC本身受热的膨胀降低、�/p>

　　3 结论

　　滑石粉经过钛酸酯偶联剂处理后,有利于提高其在PVC中的分散性。粒径尺寸较�?400mesh)的滑石粉不适合作为增强材料用在PVC体系中�?00mesh以及1250mesh的滑石粉在较少降低复合体系拉伸强度的同时能增加复合体系的冲击强度。不同粒径尺寸的滑石粉加入后,随滑石粉含量的增�?复合体系的线性膨胀系数降低;在含量相同时,滑石粉粒径越�?复合体系的线性膨胀系数越小;滑石粉的粒径尺寸是影响复合体系各种性能的重要指标、�/p>