ABS性能介于通用塑料与工程塑料之间，具有高抗冲、高力学强度、高光泽、耐化学药品性好、尺寸稳定性优良、易电镀等诸多特点，被广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、机械、汽车、电子和建筑等众多领域。但ABS树脂本身也有诸如流动性低、易吸水、耐热性差、不透明等缺点，需要加以改性使用。ABS常用的改性手段包括树脂共混、阻燃、耐热及合金等；但唯独在无机材料填充方面，有关ABS的研究并不多，系统地将各类无机材料填充到ABS中的研究更是少见。
金发科技股份有限公司等将无机材料按照维度分类，研究了不同粒径的零维粉状(包括碳酸钙、硫酸钡)、一维纤维／针状(包括玻纤、硅灰石)、二维片层状(包括滑石粉、云母)无机材料，在不同比例下与ABS填充共混，对ABS各类性能的影响。
01
实验原料
ABS：D–120A，国乔石油化学股份有限公司；
碳酸钙：干磨LXG–2000，中位径(D50)为1.2 µm，广西凤山县龙兴矿业有限责任公司；干磨WX6000–E1，D50为0.7 µm，芜湖伟翔超微材料有限公司；湿磨CARBITAL S，D50为0.7 µm，英格瓷(芜湖)有限公司；
硫酸钡：AB–3000N1，D50为1.5 µm，广州市黄埔天泰化轻有限公司；HD–8000，D50为0.8 µm，宜昌恒大化工有限责任公司；
玻纤：短玻纤ECS–11–4.5–560A，长度4 500 µm，直径11 µm，长径比约为400，巨石集团有限公司；玻纤粉MF7980，长度90 µm，直径18 µm，长径比为5，德国朗盛股份公司；
硅灰石：HQ–1250，长度25 µm，直径5 µm，长径比为5，大连环球矿产股份有限公司；高目数NYGLOS 4W 10992，长度55 µm，直径5 µm，长径比为11，美国NYCO矿物有限公司；
滑石粉：TYT777A，D50为5 µm，海城添源化工有限责任公司；HTPUltra5L，D50为0.5 µm，辽宁艾海意米矿业有限公司；
云母：40目AY–03N，D50为380 µm；500目HYC500，D50为25 µm，江门市精达云母材料有限公司；
其它加工助剂均为市售。
02
不同无机材料对ABS性能的影响
作者通过分别考察不同维度无机材料对ABS冲击强度、拉伸强度、弯曲弹性模量、热变形温度、收缩率、HB燃烧性能的影响，得出下图所示不同维度无机材料对ABS性能的影响规律。
图1 不同维度无机材料对ABS性能的影响规律
注：①冲击强度方面，一维较细硅灰石NYGLOS 4W 10992例外，该填料经过特殊的表面改性；
②拉伸强度方面，一维短玻纤ECS–11–4.5–560A例外，其增强效果非常显著；
③弯曲弹性模量及收缩率方面，一维玻纤粉MF7980例外，该填料长径比小，更接近于零维颗粒状填料
具体规律如下：
(1)在冲击强度方面，所有维度的无机材料填充，均会使复合材料的缺口冲击强度下降；填充越多，冲击强度下降越多；其中零维填料对冲击强度的影响相对最小；另外，填料尺度越小、分散程度越好，则冲击强度可得到相对保持。
(2)在拉伸强度方面，二维填料和一维短玻纤可以在一定程度上提高拉伸强度；而除短玻纤外的其它一维填料和零维填料则会降低拉伸强度。
(3)在弯曲弹性模量方面，一维、尤其是二维填料，显著地提高了复合材料的弯曲弹性模量；零维提升很小。
(4)在耐热性能方面，二维填料可较为显著地提高树脂热变形温度，一维次之，零维基本维持。
(5)在材料收缩率方面，各维度填料在少量填充(3%～5%)时，可显著降低树脂的收缩率，且影响程度接近。而当填充量提高之后，不同维度填充表现出差异：其中零维填料几乎不再降低收缩率；一维填料稍有起伏，但整体随填充的增加而呈继续显著下降趋势；二维填料则是随着填充量的增加，对收缩率的下降也显著增加。
(6)在HB燃烧性能方面，零维、二维填料对其影响较小；而一维填料则使得HB燃烧性能变差。
不同维度无机材料对ABS各项性能的影响具有明显的差异，并表现出一定的规律性。研究结果对广大科研工作者进行ABS的不同无机材料填充起到了良好的指引作用。
免责声明：本文内容来源于网络，只出于传递信息和分享知识之目的，并不意味着本公众号赞同其观点或证实其内容的真实性。如涉及侵权或有任何不妥，请联系进行处理!
