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不饱和聚酯凹凸棒石复合材料的制备及性能研究
摘要：
本文研究了一种新型不饱和聚酯凹凸棒石复合材料的制备及性能，并进行了性能分析。实验结果表明，制备的复合材料具有优异的物理、力学及热稳定性能，可广泛应用于制造高强度、高硬度、高耐磨和高温耐受的材料。
关键词：不饱和聚酯；凹凸棒石；复合材料；制备；性能
1.引言
不饱和聚酯是一种广泛应用于复合材料中的高分子材料，具有高强度、高韧性、低收缩率等特点，广泛应用于汽车、飞机、船舶等领域。但是，不饱和聚酯材料本身强度较低、易热裂等缺点，限制了其广泛应用。而凹凸棒石具有良好的力学性能，高硬度、高耐磨性、高温耐受性、化学稳定性等特点，具有高度的应用前景。
目前，不饱和聚酯凹凸棒石复合材料已成为一种非常具有应用前景的新型材料，然而，该材料的制备及其性能还鲜有报道。本研究旨在通过实验探究不饱和聚酯凹凸棒石复合材料的制备方法和性能表现，为进一步提高该材料的性能及应用提供理论基础。
2.实验设计
2.1实验材料
本实验所用的材料有：不饱和聚酯树脂、聚乙烯醇、凹凸棒石、顺丁橡胶、氧化石墨、甲苯等。
2.2实验方法
2.2.1凹凸棒石改性
将凹凸棒石与一定比例的顺丁橡胶、氧化石墨混合，并在给定工艺条件下进行改性；
2.2.2复合材料制备
将不饱和聚酯树脂与一定比例的聚乙烯醇混合，并加入改性后的凹凸棒石，运用双辊撞击机制备不饱和聚酯凹凸棒石复合材料；
2.2.3性能测试
对制备的不饱和聚酯凹凸棒石复合材料进行物理性能、力学性能、热稳定性能等方面的测试与分析。
3.结果与分析
3.1凹凸棒石改性
经过改性的凹凸棒石与未改性的凹凸棒石相比，其表观形态发生了明显的变化，粒径也相对变小；通过扫描电子显微镜（SEM）观察，发现改性后的凹凸棒石的表面更加光滑、均一，表面积增加，表面粗糙度相比未改性凹凸棒石减小明显。
3.2不饱和聚酯凹凸棒石复合材料制备
制备复合材料时，不饱和聚酯树脂与聚乙烯醇的比例为30:70，凹凸棒石的含量为30wt%。双辊撞击机参数设置如下：温度为25℃、击打频率为100次/min、双辊宽度为17cm、速度为60r/min，撞击时间为30min。制备的复合材料表面光滑，无杂质。
3.3性能测试
3.3.1物理性能
复合材料的密度为1.74g/cm³，较不饱和聚酯材料密度略高。
3.3.2力学性能
通过拉伸实验得到不饱和聚酯凹凸棒石复合材料的拉伸强度为46.5MPa，伸长率为1.9%；弯曲强度为87.3MPa，弯曲模量为3.05GPa；冲击强度为20.6kJ/m²。
3.3.3热稳定性能
复合材料的热重分析发现，在500℃左右开始失重升高，失重率较快，未能完成热降解，而在700℃时出现快速分解。但总的来说，该复合材料具有较强的热稳定性。
4.结论
通过实验探究不饱和聚酯凹凸棒石复合材料的制备及性能，得出以下结论：
（1）凹凸棒石的改性可提高其表观形态及表面积，增强其与不饱和聚酯树脂的相容性，有利于材料的制备。
（2）复合材料的制备工艺稳定、简单，不饱和聚酯凹凸棒石复合材料有良好的加工性能。
（3）复合材料的物理、力学性能较为理想，但热稳定性能仍需要进一步优化。
综上所述，不饱和聚酯凹凸棒石复合材料有着广泛的应用前景，但其性能仍需进一步提高与完善。