滑石粉是一种由含水硅酸镁为主要成分的通用无机填料,因其具有电绝缘性、耐热性、化学稳定性、润滑性和机械加工性能等优异的性能,被广泛用于聚合物的填充与功能化改性[16]。聚合物中加入滑石粉,可以提高混合料的硬度,同时降低材料成本。由图1可以看出:可以看出随着滑石粉添加量的增加,复合材料的刚性提高,硬度增加。同时,随着改性滑石粉含量的增加,复合材料的拉伸强度呈上升趋势,尤其是滑石粉添加量大于20%时,复合材料拉伸强度已然高于纯PP,此时滑石粉的添加对PP起到了增强的作用,其中当滑石粉用量为50%时材料的拉伸强度最大为25.4MPa。
这是因为滑石粉与PP本身相容性差,导致二者之间的界面黏结效果较差,在拉伸应力作用下,基体树脂与填料颗粒表面分开,并形成空穴,使承受外力的总面积减小,进而造成复合材料的拉伸强度下降。硅烷偶联剂表面改性能使滑石粉与PP树脂的界面黏合力增强,使所受到的拉伸应力在基体树脂与填料颗粒间得以传递,增加了承受外界负荷的有效截面,故而对PP材料起到增强作用。此外,在聚丙烯的改性体系中,添加少量滑石粉时,能够对聚丙烯起异相成核的作用,促进聚丙烯微晶的形成,有效抑制大尺寸球晶的出现,故而有效提高聚丙烯的强度和表面硬度。