ポリプロピレン複合材料の力学特性に関するフィラー添加の影響

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タイトル別名
  • Influence of Filler Incorporation on Mechanical Properties for Polypropylene/Elastomer/Filler Ternary Composite
  • ポリプロピレン フクゴウ ザイリョウ ノ リキガク トクセイ ニ カンスル フィラー テンカ ノ エイキョウ

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抄録

ポリプロピレン/エラストマー/フィラー三元複合材料に関して，エラストマー変量にて衝撃破壊挙動を脆性から延性へとコントロールし，その各々においてフィラー添加が力学特性に及ぼす影響を総合的に検討した．エラストマーとしてSEBSを，フィラーとして，平均粒子径0.12から20 µmのCaCO3を用いた．弾性率はエラストマー量とともに低下し，フィラー量とともに上昇した．これは，従来の研究による結果を支持していた．衝撃強度に関しては特異な挙動が見られた．ポリマーが明らかに脆性破壊を起こす場合，ほとんどのフィラーが衝撃強度を向上させた．ポリマーが延性破壊を起こす場合，粒子径3.0 µm以上のフィラーは衝撃強度を低下させ，粒子径2.5 µm以下のフィラーは衝撃強度を向上させた．とくに，粒子径0.12 µmのフィラーは，衝撃強度を顕著に向上させた．引張降伏応力は，エラストマー量およびフィラー量とともに低下した．このとき，粒子径3 µm以上のフィラーは粒子径2 µm以下のものよりもやや低い引張降伏応力を与えた．このように，ポリマーが延性破壊を起こすときに衝撃強度を低下させるサイズのフィラーは，衝撃強度を向上させるサイズのフィラーよりもやや低い引張降伏応力を与えた．以上のように，複合材料の破壊挙動は，ポリマーの破壊形態の脆性/延性とフィラー粒子径の双方に大きく影響され，その要因は，破壊時にポリマー/フィラー界面剥離に起因するボイド形成であった．これらのように，フィラーの添加がポリプロピレン複合材料の力学特性に与える影響を明確にした．

収録刊行物

  • 高分子論文集

    高分子論文集 71 (6), 263-271, 2014

    公益社団法人 高分子学会

参考文献 (19)*注記

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