纳米改性氢氧化铝用量对复合材料力学性能的影响

   从表1可看到，PBT复合材料的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率随纳米改性氢氧化铝用量的增加呈先增后降的趋势。

  PBT复合材料的拉伸强度在纳米改性氢氧化铝用量为百分之十五时达到最大值58.2MPa；而PBT复合材料的冲击强度和断裂伸长率在纳米改性氢氧化铝用量为百分之五时达到最大值，分别为4.9kJ/m2和15.9%，表明纳米纳米改性氢氧化铝用量较少时，对PBT复合体系具有增韧增强的作用。

  出现上述现象的原因主要有：

  （1）PBT是一种结晶性聚合物，加入少量纳米改性氢氧化铝时，纳米CG-ATH粒子起到了异相成核的作用，使PBT复合体系的结晶度提高的同时，晶粒被细化；因此，增强的同时也起到了增韧的作用。

  （2）随着纳米CG-ATH添加量的进一步提高，添加的纳米改性氢氧化铝中只有一部分作为晶核起异相成核作用，而其它部分则存在于晶粒之间的无定形区域；由于纳米粒子与聚合物大分子之间具有较强的相互作用，限制了分子链的滑移和塑性流动，表现为增强作用，从而拉伸强度进一步提高，而冲击强度、断裂伸长率则开始下降。

  （3）当纳米改性氢氧化铝的添加量提高到百分之十五以上时，随着纳米CGATH添加量的增加，PBT复合材料的拉伸强度也由升转为降。下降的原因有两个：一是体积效应,即无机粒子的添加量过多，造成承受应力的基体树脂体积过少；;二是无机粒子体积含量太高，在基体中难于均匀分散，形成团聚，易引发大的裂纹，但又不能有效终止裂纹，导致体系力学性能变差。

  综上分析，纳米改性氢氧化铝粉体的d50只有84.9nm，具有纳米小尺寸效应；当填充于PBT树脂时，不仅克服了普通氢氧化铝对复合材料机械性能的不利影响，而且少量添加时还具有增韧增强的效果。