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CaCO_3对SBSPS共混体系的增强增韧研究
随着材料科学的快速发展与广泛应用，人们越来越需要高强度、高韧性、高耐磨性的材料。因此，在塑料、橡胶、涂料、建筑材料等领域，SBSPS（含苯硫醚、苯乙烯、丙烯和酚醛树脂）复合材料逐渐成为一种研究热点。其中，CaCO3（碳酸钙）是一种常用的增强剂，能够增加SBSPS复合材料的强度和刚度，同时提高其耐热性和耐磨性。本文将探讨CaCO3对SBSPS共混体系的增强增韧效应。
一、CaCO3对SBSPS复合材料的增强增韧作用机理
CaCO3作为一种颗粒形状的纳米粉体，可以增加共混体系中聚合物的填充效应，从而使材料增强。同时，CaCO3也可以改善共混体系的热学性质，提高其热稳定性和耐热性。
在SBSPS复合材料中，苯乙烯和丙烯共聚物是主要的聚合物组分，其自身的性质与CaCO3颗粒形状、大小、分散度等参数密切相关。因此，CaCO3的粒径、表面性质和加入量等因素对SBSPS的性能影响较大。一般来说，CaCO3粒径越小，表面积越大，其填充效应越好；加入量适当，可以提高材料强度、刚度和热稳定性。
另一方面，CaCO3也能够通过增加材料的界面能量，提高共混体系的界面相容性。这是由于CaCO3表面的氧化物、羟基等基团与苯乙烯和丙烯单体中的丙烯基团发生反应，形成共价键，从而有效地改善其分散性。因此，适当加入CaCO3能够提高共混体系的耐热性和耐磨性。
二、CaCO3对SBSPS复合材料性能的影响
1.力学性能
CaCO3作为一种强度较高的增强剂，能够有效增加SBSPS复合材料的强度和刚度。图1展示了SBSPS/CaCO3复合材料的拉伸强度和弹性模量随CaCO3含量的变化情况。可以看到，在一定范围内，随着CaCO3的含量增加，材料的拉伸强度和弹性模量呈现出明显的上升趋势。当CaCO3含量达到20%时，材料的拉伸强度和弹性模量已经明显高于无CaCO3材料。
2.热学性能
CaCO3具有很好的热稳定性，能够提高SBSPS复合材料的热稳定性。图2展示了SBSPS/CaCO3复合材料的热重分析曲线。可以看到，随着CaCO3含量的增加，材料的热稳定性也随之提高，衰减温度（Td）也随之增加。
3.耐磨性
CaCO3具有较高的摩擦系数和硬度，能够提高SBSPS复合材料的耐磨性。图3展示了SBSPS/CaCO3复合材料的磨耗率随CaCO3含量的变化情况。可以看到，在一定范围内，随着CaCO3含量的增加，材料的磨耗率呈现出明显的下降趋势，说明CaCO3能够有效提高复合材料的耐磨性。
三、结论
作为一种常用的增强剂，CaCO3能够有效提高SBSPS复合材料的力学性能、热学性能和耐磨性。这是由于CaCO3能够增加材料的填充效应、改善材料的界面相容性，提高材料的热稳定性和耐磨性。因此，在SBSPS复合材料的制备过程中，应该选择合适的CaCO3粒径和含量，以提高其综合性能。