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超细碳酸钙与ABS的共混改性研究
超细碳酸钙与ABS的共混改性研究
摘要：
共混改性材料是通过将两种或多种材料混合在一起，以获得具有更好性能的新材料。本研究旨在探讨超细碳酸钙（CaCO3）与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的共混改性效应。通过对共混材料进行物理性能测试和结构表征，分析了不同添加量CaCO3对ABS性能的影响。研究结果表明，CaCO3的添加能够显著改善ABS的力学性能和热性能，但过高的CaCO3含量会导致共混材料的断裂韧性下降。此外，添加CaCO3还能够改善ABS的热稳定性和表面质量。
关键词：超细碳酸钙；ABS；共混改性；力学性能；热性能
引言：
ABS是一种常用的工程塑料，具有优异的力学性能、耐化学性、耐热性和电气绝缘性能。然而，与某些高性能塑料相比，ABS的力学性能仍然有待进一步提高。共混改性技术是一种有效的方式来改善材料的性能，其中添加超细颗粒填料被证明是一种有效的方法之一。超细碳酸钙具有优异的填充增强效果和改善材料性能的潜力。因此，本研究将探讨超细碳酸钙与ABS共混改性效应，并对其力学性能、热性能和表面质量进行分析。
实验方法：
1.材料制备：将ABS颗粒和超细碳酸钙颗粒分别称取，并通过高速搅拌混合，然后通过热压成型成为共混材料试样。
2.物性测试：对ABS和共混材料的力学性能进行测试，包括拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。通过热重分析法测试材料的热分解温度和热失重率。通过扫描电子显微镜观察表面形貌。
3.结构表征：使用X射线衍射分析法对共混材料的结晶性质进行表征，通过傅里叶变换红外光谱分析共混材料的化学结构。
结果与讨论：
1.力学性能：将不同添加量的超细碳酸钙（0-30%）添加到ABS中，发现随着超细碳酸钙含量的增加，共混材料的拉伸强度和弯曲强度显著增加。这是因为超细碳酸钙颗粒填充到ABS基体中，有效增加了共混材料的刚度和强度。然而，当超细碳酸钙含量超过一定值时，共混材料的断裂韧性开始下降，可能是由于超细碳酸钙填料的分散性恶化导致的。
2.热性能：添加超细碳酸钙可以显著提高ABS的热稳定性。热重分析结果显示，共混材料的热分解温度和热失重率均随着超细碳酸钙含量的增加而增加。这是因为超细碳酸钙可以吸收和分散热量，提高材料的热传导性能，从而提高热稳定性。
3.表面质量：扫描电子显微镜观察发现，添加超细碳酸钙可以显著改善ABS共混材料的表面质量。超细碳酸钙颗粒填充到ABS基体中，填充物表面的粗糙性可以填充和消除共混材料表面的缺陷，使其表面更加光滑。
结论：
本研究表明，超细碳酸钙与ABS的共混改性可以显著改善ABS的力学性能、热性能和表面质量。适量添加超细碳酸钙可以提高共混材料的刚度、强度和热稳定性。然而，需要注意控制超细碳酸钙的添加量，避免过高的填料含量导致断裂韧性下降。在将该共混材料应用于实际工程中之前，还需进一步研究其耐久性和工业可行性。