高密度ポリエチレン/フィラー複合材料の衝撃破壊挙動—衝撃破壊挙動の温度による変化

摘要

For high density polyethylene (HDPE) /filler composites, incorporation of filler particles influences the impact fracture behavior. The influence of test temperature on the impact modification effect of a filler was investigated by the instrumented Charpy impact test. In the case that the matrix HDPE showed brittle fracture behavior in the impact test because of low test temperature or low impact strength, filler incorporation decreased the impact strength slightly. On the other hand, in the case that the matrix HDPE showed ductile fracture behavior in impact test because of high test temperature or high impact strength, filler incorporation significantly increased impact strength.%高密度ポリエチレン(HDPE)/炭酸カルシウム(CaCO_3)複合材料に関して，フィラーの内包は，衝撃破壊挙動を変化させる.フィラー添加が衝撃強度に及ぼす効果が温度によってどう影響されるかを，計装化シャルピー衝撃試験によって検討した.衝撃強度に及ぼすフィラーの添加効果は試験温度，マトリツクスの種類およびフイラ一粒子径の影響を受けていた.試験温度が高温あるいはマトリックスの衝撃強度が高いことからマトリックスの衝撃破壊が延性破壊である時，フイラー添加は衝撃強度を大きく向上させた.このとき，粒子径約1μmのCaCO_3が衝撃強度の向上に最も有効であった.一方，試験温度が低温あるいはマトリックスの衝撃強度が低いことからマトリックスの衝撃破壊が脆性破壊である時，フィラー添加は衝撃強度をわずかに低下させた.このとき，粒子径のより大きなCaCO_3が衝撃強度をより顕著に低下させた.