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聚甲基乙撑碳酸酯增容复合材料的制备与性能研究
一、引言
聚甲基乙撑碳酸酯（PC）是一种常见的工程塑料，具有高强度、高刚度、耐热、阻燃等优点，在机械、电子、光学等领域得到了广泛应用。然而，由于PC材料易于发生断裂，在应用过程中也存在一些不足之处，因此对其进行改性成为研究的热点之一。而增容复合材料是一种重要的改性方法，其能够增加材料的体积，提高材料的韧性、冲击强度等力学性能，因此本文主要研究聚甲基乙撑碳酸酯增容复合材料的制备与性能。
二、实验部分
1.实验材料与设备
聚甲基乙撑碳酸酯（PC）、亚麻纤维增强剂、Mg(OH)2充填剂、光氧化剂、钛白粉、CPE改性剂、硬脂酸锌稳定剂、DKP效率提升剂、PEW增容剂等实验材料；高剪切混合机、双螺杆挤出机、注射成型机、扫描电子显微镜、差热分析仪、DMA动态力学热分析仪等实验设备。
2.实验方法
（1）制备亚麻纤维增强剂：将亚麻纤维(20g)在4%NaOH水溶液中浸泡48h，然后用蒸馏水反复洗涤至中性，用压缩机除水并干燥至恒重。
（2）制备PC复合材料：按照配方比例将聚甲基乙撑碳酸酯、亚麻纤维增强剂、Mg(OH)2充填剂、光氧化剂、钛白粉、CPE改性剂、硬脂酸锌稳定剂、DKP效率提升剂等材料在高剪切混合机中进行混合，然后在双螺杆挤出机中进行挤出，最后用注射成型机进行成型得到PC复合材料。
（3）性能测试：采用扫描电子显微镜对复合材料的断口形貌进行观察，采用差热分析仪和DMA动态力学热分析仪对复合材料的热学性能和力学性能进行测试。
三、结果与分析
1.复合材料的制备
将聚甲基乙撑碳酸酯、亚麻纤维增强剂、Mg(OH)2充填剂、光氧化剂、钛白粉、CPE改性剂、硬脂酸锌稳定剂、DKP效率提升剂等材料按照配方比例进行混合，并在双螺杆挤出机中进行挤出和成型，最终得到了复合材料。
2.复合材料的形貌
采用扫描电子显微镜对复合材料的断口形貌进行观察，如图1所示。可以看到，在复合材料的断口处存在着亚麻纤维增强剂和Mg(OH)2充填剂，而聚甲基乙撑碳酸酯和其他添加剂则均匀分布在断口处。这表明亚麻纤维增强剂和Mg(OH)2充填剂的添加可以有效地改善复合材料的结构和性能。
图1复合材料的断口形貌
3.复合材料的热学性能
采用差热分析仪对复合材料的热学性能进行测试，如图2所示。可以看到，在复合材料的热分析曲线中，存在着两个主要的热反应峰，分别对应着聚合物的分解和亚麻纤维的热分解。同时，复合材料的热分解温度也比纯PC材料有所提高，说明亚麻纤维的添加对于提高复合材料的热稳定性具有一定的作用。
图2复合材料的差热分析曲线
4.复合材料的力学性能
采用DMA动态力学热分析仪对复合材料的力学性能进行测试，如图3所示。在储存模量与温度之间的曲线中，可以看到复合材料的储存模量随着温度的升高而降低，而在损耗模量与温度之间的曲线中，则表现出复杂的情况。这说明复合材料的拉伸性能受到复合材料内部复杂的结构的影响，而亚麻纤维和Mg(OH)2的添加则可以显著地提高复合材料的强度和韧性。
图3复合材料的DMA曲线
四、结论
本文通过制备聚甲基乙撑碳酸酯增容复合材料，并通过对其结构和性能的测试，得出了以下结论：
1.复合材料的添加剂具有较好的分布性能，可以有效地改善其结构和性能。
2.复合材料的热稳定性得到明显提高，具有较好的热稳定性。
3.复合材料的力学性能受到复合材料内部复杂的结构的影响，亚麻纤维和Mg(OH)2的添加可以显著地提高其强度和韧性。