分享好友 资讯首页 资讯分类 切换频道

超细碳酸钙与ABS的共混改性研究

2024-01-16 14:457570钙帮
 1、引言
聚合物共混研究是材料科学的研究领域,与材料科学研究的整体发展十分密切。如今,聚合物的共混已经是高分子材料研发和加工中一个很重要的方法,普遍应用于塑料和橡胶材料的各种产品中,很多塑料和橡胶的品种都是用共混改性的技术开发出来的。因此,对现在已有的聚合物进行互相共混改性是一项极为重要的工作。
目前,有关采用无机粒子增韧、增强聚合物的研究已有较为深入的发展。碳酸钙改性使得聚合物的强度和韧性提高是目前材料领域研究的热点之一。
ABS材料由于其具有优良的硬度、化学稳定性、便于机械加工等物理、化学性能在现实中广泛应用。但是ABS也存在刚性较差、容易开裂等缺点,希望通过加入碳酸钙来改善ABS的一些缺点,最终制成一种性能更优良的新型材料并加以广泛利用。
本研究采用双螺杆挤出机熔融挤出共混的方法,考察了碳酸钙颗粒对ABS/CaCO3共混材料力学性能的影响,希望以此来提高ABS材料的冲击性能和拉伸性能。另外,碳酸钙作为改性剂,其成本比较低,使得整体材料工业化生产成本降低,进一步增加了ABS的附加值。
2、实验部分

实验中主要用到的仪器设备包括双螺杆挤出机,注塑成型机,微机电子万能试验机和简支梁摆锤式冲击试验机。

本实验中每组所称取的两种物料的总质量为300 g。用双螺杆挤出机进行共混得到碳酸钙质量分数分别为0%、5%、10%、15%、20%的共混物。用注塑机制备5组共混实验样条,每组至少5个样条。分别对共混物样条进行拉伸和冲击性能的测试。

碳酸钙质量分数为0%、5%、10%、15%、20%的ABS/CaCO3共混物的冲击实验数据如表1所示。
由下式计算出不同物料配比样条的冲击强度:an=Au/(t×bn)×103,式中:an代表试样吸收的冲击能,J;Au代表冲击强度,kJ/m2;t代表试样的厚度,mm,实验的样条缺口的厚度为4 mm;bn代表实验缺口底部的宽度,mm,实验样条缺口底部的宽度为10mm。根据表1中的数据,绘制冲击强度与碳酸钙质量分数的关系曲线图,如图1所示。
从图1可以看出添加不同碳酸钙质量分数的ABS数值冲击强度的变化情况。向ABS树脂中添加碳酸钙,可以在一定程度上提高ABS树脂的冲击强度,在碳酸钙质量分数为5%左右时,ABS树脂的冲击强度达到最大值,相比于没有添加碳酸钙提高了20%左右,随着碳酸钙质量分数的增高,ABS树脂的冲击强度有所降低,但全都高于纯的ABS树脂。可能的原因是碳酸钙微粒添加在ABS树脂中,以纳米级别均匀分散在共混物中,从而使ABS复合材料在断裂面处存在大量的滑移和褶皱,具有一定的吸收和分散机械力的作用。
由图2可以看出,添加了碳酸钙的ABS样条的拉伸强度都有一定的增加,体现了加入碳酸钙后材料变得强而脆。在碳酸钙的质量分数为5%左右时,ABS的拉伸强度最高,之后趋于平稳,略有下降。在较低的碳酸钙质量分数下,ABS树脂的拉伸性能可通过加入碳酸钙粒子而明显提高。推测其可能的原因是当粒子浓度不高时,粒子在共混物中的分布比较均匀;反之,如果加入的超微细粒子浓度过高,会在共混基体中产生积聚,力学强度便会降低,抗拉性能也随之下降。

3、结论

当碳酸钙的质量分数在5%左右时,各项性能都能达到最佳,冲击性能提高了将近20%,拉伸性能也略有提高。

声明:贵在分享,如有侵权请告知删除!
举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
哪些因素可以影响碳酸钙的白度?如何解决?
碳酸钙作为一种广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等行业的无机填料,其白度是衡量产品质量的重要指标之一。白度的高低不仅影响产品的外观,还直接关系到产品的市场价值和应用性能。本文将探讨影响碳酸钙白度的主要因素,并提出相应的解决方案。

0评论2024-10-2435

轻重钙粉体与其基本颗粒二者物理性能的一阶线性关系
轻重钙粉体与其基本颗粒二者物理性能的一阶线性关系

0评论2024-10-1750

碳酸钙生产厂家教你如何选择合适的产品粒径
如何选择合适目数的碳酸钙,通过以下几个方法希望能够帮助大家在使用的时候能够有所参考

0评论2024-09-29106

氢氧化钙产品中氧化钙含量分析的改进方法
对采用干法消化工艺生产的氢氧化钙产品中的氧化钙含量进行了分析,采用加热分解的方法,可以计算出氢氧化钙产品中的氧化钙含量,该分析方法可以更好的对氢氧化钙产品生产质量进行监控。

0评论2024-08-22204

纳米碳酸钙生产用强力碳化器均匀化效果实验研究
纳米碳酸钙作为一种功能性无机纳米材料,在橡胶、塑料、涂料、造纸等众 多领域具有广泛的应用价值。其粒径分布和均匀性是影响产品质量和应用性能的 关键因素之一。强力碳化器作为一种新型高效的碳化设备,其在纳米碳酸钙生产 过程中的均匀化效果受到了广泛关注。然而目前关于强力碳化器均匀化效果的研 究尚不充分,特别是碳化条件对纳米碳酸钙性质的影响机制尚不明确。本研究旨 在通过实验方法系统地研究强力碳化器的均匀化效果及其影响因素,为纳米碳酸 钙的工业化生产和强力碳化器的进一步优化提供理论支持和实践指导。

0评论2024-08-15147

日本地崎立窑在高端钙镁行业的推广应用
日本地崎株式会社研制了一种新型立窑,该立窑系统以区别于传统意义的煅烧方式而闻名海外,并因其煅烧制度可控快调、活性度可控快调、产能可控快调等优越性能得到海外众多高端钙镁生产企业的青睐。

0评论2024-08-07182

电石渣生产绿色纳米碳酸钙的新工艺研究
以电石渣、碱渣、磷尾矿、皀化废渣、磷肥渣等钙镁型废渣为原料生产绿色轻质(纳米)碳酸钙的碳化工艺路线有三种:一是单纯CO2碳化法,只能生产出粒径粗大的普通绿色轻钙产品;二是CO2碳化+湿法研磨可生产D50在1-2μm的微细绿色轻钙;三是可溶性碳酸盐预碳化+CO2碳化所组成的复合碳化法可生产纳米级绿色轻钙。这三种碳化工艺路线为绿色轻质(纳米)碳酸钙形成高、中、低系列化产品提供了方案。双碳战略下,以电石渣为原料来生产绿色微细轻质(纳米)碳酸钙新工艺可实现电石渣的高值化利用、CO2减排、减碳86.7%的绿色微细轻

0评论2024-08-01244

环状硼酸苯酚酯表面改性剂的合成与性能研究
为增强硼酸酯的应用性能,改善重质碳酸钙(GCC)与树脂基材的融合性,使用硼酸、二乙醇胺和苯酚通过两步反应合成得到新型环状硼酸苯酚酯表面改性剂。分别添加1%、1.5%和2%的表面改性剂对GCC进行处理,测试改性前后GCC粉体的吸油值和微观形貌。改性前后的GCC粉体以30%的比例填充聚丙烯(PP),制成GCC/PP复合材料,进行力学性能、流变、熔融指数(MRF)和差示扫描量热测试。结果表明:表面改性剂添加量为2%时,粉体分散性最好,与未改性碳酸钙相比,吸油值降低了14.0 g/100 g;改性粉体在PP基体中

0评论2024-07-25162

纳米碳酸钙干燥设计及设备选型的研究
在纳米碳酸钙干燥工艺设计过程中,对国内常见的干燥设备和不同组合方式进行热量衡算,并结合典型企业的实际工况数据进行对比,确定了以单级网带干燥作为最优化的工艺及设备选型方案,比闪蒸干燥以及闪蒸干燥和网带干燥组合的干燥系统,能降低综合能耗30%以上。

0评论2024-07-18309

轻质碳酸钙生产烘干设备的选型
滤饼干燥是轻质碳酸钙生产较为关键的工序,其装备费用约占生产线总投资的10~20%,发生的生产成本可以占总成本在10~25%,如此大的变动范围,和生产线工艺设计时干燥机主体的选型有着密切的关系。

0评论2024-07-12314