滑石粉對降解塑料PBS結晶度及力學性能的影響

使用密煉機將幹燥後的PBS和四種不同粒子尺寸的Talc分別以不同的質量比(100∶0 ，97∶3 ，94∶6 ，91∶9 ，88∶12 ，85∶15和80∶20) ，在溫度為140℃ 、轉子轉速為60 r／min的條件下熔融共混12 min ，最終得到一係列PBS／Talc複合材料 。純PBS ，PBS／Talc (400 ，800 ，1 250 ，3 000目)複合材料分別標記為0# ，1# ，2# ，3# ，4#試樣 。

結晶性能分析

由表可知 ，隨著粒子尺寸減小 ，結晶度逐漸降低 ，最小值為36.34% ，相比於純PBS降低了7.8% 。實驗結果說明 ，Talc對於PBS來說是一種十分有效成核劑 。Talc的加入改善了PBS結晶性 。

Talc目數影響對比 ：由圖a可知 ，加入400目和800目Talc時PBS組分在19.48° ，21.72° ，22.40°和28.64°處分別出現4個主要特征峰，此時PBS的晶型未被改變 ；加入1 250目和3 000目Talc後在19.48°左側出現了一個小的尖銳吸收峰 ，說明加入尺寸更小的Talc後其與PBS之間產生了鍵合 ，使得其與PBS基體間連接處的部分的晶型發生了細微的變化 。

Talc含量影響對比 ：由圖b可知 ，當Talc含量越高(從3%～20%)時 ，在19.48°的左側出現的尖銳吸收峰的麵積越來越大 ，說明當Talc含量增多時 ，其與PBS樹脂基體間的連接部分增多 ，而對連接處的PBS的晶型改變也越明顯 。

力學性能分析

Talc目數影響對比 ：從圖a中發現 ，PBS／Talc (1 250目)的衝擊性能最佳 。這是因為Talc目數低時其粒徑尺寸較大 ，在熱塑性樹脂中易團聚 ，分散不均勻 ，導致材料易脆性斷裂。粒子尺寸減小至1 250目時，表麵羥基數量減少 ，不易發生團聚現象 ，使得複合材料的韌性與PBS相比有了較大提升 。然而 ，當粒子尺寸減小至3 000目時 ，由於尺寸較小 ，在PBS分子鏈中難以產生作用 。

Talc含量影響對比 ：從圖a中發現 ，當Talc含量增加時 ，四個尺寸粒子係列的性能變化均趨於相同 ，PBS複合材料衝擊性能呈先增大後減小趨勢 ，且在Talc含量為6%時材料衝擊強度達最大值 ，尤其是PBS／Talc (1 250目)衝擊強度達到73 J／m ，相比於純PBS提升了近70% 。

從圖b可以看出 ，當粒子尺寸逐漸減小時 ，PBS複合材料拉伸強度逐漸增大，這說明材料的硬度及抗形變能力均逐漸增強 。

四個尺寸粒子係列的力學性能變化均趨於相同 。

掃描電鏡分析

上圖中b～d圖為Talc含量同為6%且不同目數時PBS複合材料SEM圖 ，e～f圖為Talc為1250目 ，且含量分別為9%和20%時PBS複合材料SEM圖 。由圖c可知 ，當加入1 250目Talc後 ，照片中出現了明顯的“懸崖”式形貌 ，說明韌性得到了極大的提升 ，材料從脆性斷裂向韌性斷裂發生轉變 。而加入3 000目Talc後(圖d) ，複合材料的衝擊斷麵處反而變得較為光滑 ，說明Talc的粒子尺寸過小時 ，反而會使材料的韌性有所下降。加入9%的1 250目Talc時 ，材料斷麵出現了“絲狀”結構(圖e) ，證明材料韌性得到改善 。隨著Talc含量升高至20%時相分離現象逐漸變得明顯(圖f) 。說明加入Talc過多時 ，韌性會因界麵間相容性變差而降低 。