（中国粉体技术网/龙小水）绢云母是一种高钾高铝硅酸盐矿物，结构式为KAl2[AISi3 O10](OH)2，具有层状结构。绢云母片层之间结合的比较牢固，且具有抗压、抗弯、耐热绝缘、抗磨性和耐磨性好等特点。近年来，在橡胶、塑料等高分子材料中用绢云母粉体作增强剂、增韧剂和填料已成为比较活跃的研究领。
1 绢云母粒度对复合材料力学性能的影响
在绢云母含量和偶联剂用量均保持不变时，绢云母粒度对复合材料力学性能的影响，随着绢云母粒度的减小，复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度均增加。
无机填料的粒度是表征其质量品级的一个主要指标即，它对复合材料的力学性能有着重要的影响。绢云母的目数越大，其粒径越小，绢云母越细，反之，其粒径越大。绢云母粉越细，绢云母粉在尼龙1212中就越易分散，而且分散均匀性越好，因此，复合材料的力学性能就越好。
但是，并非无机填料越细越好。因为在实验过程中发现，当绢云母用量较高(>60％)时，由于绢云母太细，表面活化能很高，会出现粉体表面处理不均匀，粉体难以下料及粉体与基体树脂混合不均等工艺问题；此外，绢云母越细，材料的成本也就越高。因此，绢云母目数的选择应根据绢云母在尼龙1212中的填充量多少来决定。
2 绢云母表面处理对复合材料力学性能的影响
用偶联剂对绢云母进行表面处理后可增强绢云母与尼龙1212的界面粘结性能，从而提高复合材料的力学性能。绢云母经过偶联剂处理后，绢云母/尼龙1212复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度均有所提高。原因是偶联剂是一种两性结构的物质，其分子结构中含有两个性能截然不同的反应基团。其中一个基团可以与绢云母表面上的羟基发生反应，则另一个可以与尼龙1212高分子链形成紧密的物理连接，将两者紧紧连接在一起，从而起到一个“桥"的作用，并在两者之间形成具有一定厚度并且柔性比较好的界面层。因此当复合材料受到拉力或者压力等外力作用时，便可以通过此柔性界面层将应力从复合材料的局部传递到整个物体，从而使整个材料的综合力学性能得到很好的改善。
3 绢云母含量对复合材料力学性能的影响
研究表明，绢云母的加入可以明显的提高复合材料的力学性能，且在一定范围内，基体树脂中绢云母的含量越高，增强的效果就越明显。
在绢云母含量为10％时，复合材料的拉伸强度比纯尼龙1212的拉伸强度要低，这是由于所加入的绢云母的量比较少，未能与尼龙1212基体树脂形成良好的界面层，反到起了应力集中物的作用，降低了复合材料的拉伸强度，在绢云母含量达到50％以前，随着绢云母含量的逐渐增加，复合材料的拉伸强度也在逐渐变大。在绢云母含量达到50％之前，随着绢云母用量的增加，材料的弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度也随之增加。分析认为当绢云母粒子添加到聚合物当中后，经过螺杆或机械剪切力的作用，绢云母粒子在尼龙1212熔体中分散的比较均匀，然后均匀分散的绢云母刚性粒子与基体树脂之间形成了具有一定厚度的且界面结合作用良好的柔性相界面，这样材料在经受破坏时既能引发银纹终止裂缝，又能在一定条件下引发基体的剪切屈服，消耗大量的冲击能，同时较好地传递所承受的外应力，达到增强增韧的目的。同时也说明绢云母含量为50％是复合材料的综合力学性能不断提高的临界含量，当超过此含量之后复合材料的综合力学性能就开始急剧降低。
4 绢云母对复合材料热性能的影响
绢云母的加入对复合材料的热变形温度的提高有很大的帮助，且随着绢云母含量的增加，尼龙1212的热变形温度也逐渐增加。这是由于绢云母颗粒会对尼龙1212树脂中非结晶区的大分子链段产生约束，使热变形温度从非结晶区制约转为结晶区制约，只有当温度升高时基体树脂的一些运动单元才能以较快的速度进行重排运动，从而使热变形温度升高，这与复合材料的模量变化是一致的。另一方面绢云母的加入，增大了复合材料中有机和无机组分之间的作用力，使尼龙1212分子的缠结点增加，耐热性得到改善，宏观表现就是热变形温度的提高。
5 绢云母对复合材料热膨胀系数的影响
随着温度的上升，复合材料的热膨胀系数先增加后降低，通过对比不同的曲线，可以看出随着绢云母含量的不断增加，复合材料的热膨胀系数在逐渐降低，这是因为绢云母为无机非金属填料，与尼龙1212相比其具有良好的耐热性和较低的热膨胀系数，且又由于绢云母经过偶联剂表面处理，与基体树脂形成了良好界面层，因此，当复合材料受热后，基体树脂的高分子链段的热运动不但要克服相邻分子链之间的内聚力，而且还要克服无机刚性粒子与高分子链之间的摩擦力。因此基体树脂的高分子链段运动减弱，复合材料的热膨胀系数降低。
6 绢云母对复合材料吸水性的影响
随着绢云母含量的不断增加，复合材料的吸水率逐渐降低，尤其是当绢云母含量为50％时，复合材料的吸水率降低到了0.08％左右，由此可以说明绢云母的加入极大的降低了复合材料的吸水率，使制品的尺寸稳定性得到了明显的提高，对复合材料的成型有很大的帮助。
7 绢云母含量对复合材料摩擦磨损性能的影响
随着绢云母含量的不断增加，复合材料的摩擦系数逐渐降低，当含量达到50％时，复合材料的摩擦系数已经降低到0.15以下，分析认为这是因为当复合材料中绢云母的填充量逐渐增多时，复合材料的模量明显提高，承载力增强，使得复合材料的摩擦系数开始有所降低，但是并不是绢云母的含量越多越好，但当填料的含量达到一定程度时，复合材料中部分界面较弱的无机刚性粒子容易析出，析出的无机刚性粒子进入摩擦磨损面内，使复合材料的摩擦系数数值波动变大，摩擦效果变差。
8 绢云母/聚四氟乙烯粉/尼龙1212复合材料的摩擦磨损性能
为了进一步提高复合材料的耐磨性能，降低复合材料的摩擦系数，因此决定在只添加绢云母的基础上添加少量的固体润滑剂即聚四氟乙烯粉(PTFE)。聚四氟乙烯为常见的固体润滑剂，在PTFE分子中，C-C、C-F键很强，不易断裂，F原子体积较大，负电性强，屏蔽了C原子的正电荷，使相邻的PTFE分子之间产生负电排斥，其分子内部没有分支的链，呈柱状流线型，分子间极易滑动；PTFE是半结晶性聚合物，由平行排列的折叠链形成片晶，进一步堆积形成带状多晶聚合物，片晶与片晶间为粘性的无定形部分，其分子间较低的作用力和层状的结晶结构导致在摩擦过程中PTFE分子层非常容易滑移，在对摩面上形成转移膜，具有卓越的润滑性。随着聚四氟乙烯粉含量的不断增加，复合材料的摩擦系数也在逐渐降低，当聚四氟乙烯粉的含量为12％时，复合材料的摩擦系数已经降到了0.05左右了。效果十分显著，这是由于固体润滑剂聚四氟乙烯粉与尼龙1212树脂的形成的界面是有机/有机的界面，所以当质量分数增大的时候，很容易形成转移膜，而不易脱落，耐磨性有明显的改善。但并不是聚四氟乙烯粉的含量越多，复合材料的耐磨性就越好。但是当聚四氟乙烯粉超过12％时，随着聚四氟乙烯粉含量的增加，复合材料的摩擦系数下降的并不是很明显了。
除了复合材料的拉伸强度与没有添加聚四氟乙烯粉时复合材料的拉伸强度相比出现了持续性下降外，复合材料的弯曲强度和缺口冲击强度与没有添加聚四氟乙烯粉时的复合材料的弯曲强度和缺口冲击强度相比，反而有所升高，最后才随着聚四氟乙烯粉含量的增多而出现下降。这是由于聚四氟乙烯粉作为一种有机的润滑材料，机械性质较软，表面能非常低，无法与绢云母形成很好的界面层，在外力的左右下，由于应力集中效应，很容易发生断裂，但是聚四氟乙烯粉的含量很少，因此对复合材料的力学性能影响并不是太大。
综上所述，尼龙1212经过绢云母和适量的固体润滑剂(聚四氟乙烯)复合填充改性后，由于协同效应，一方面，固体润滑剂可以在摩擦表面形成润滑转移膜，减小磨擦力降低摩擦系数的同时减少了摩擦热的产生，避免了表面的热量积累对复合材料中基体树脂的熔融破坏，另一方面复合材料的刚性并未受到很大破坏，仍然保持着较高的承载能力。上述原因均对复合材料耐磨性的提高有积极作用。同时，聚四氟乙烯粉的加入并没有使复合材料的综合力学性能出现明显程度的下降。
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