聚对苯二甲酰癸二胺导热复合材料性能的研究

通过双螺杆挤出机制备出石墨/聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)和石墨烯/PA10T导热复合材料,研究了石墨和石墨烯对复合材料力学性能和导热性能的影响。研究发现:导热复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度随着导热填料含量的增加呈现先增大后减小的变化,而弯曲模量和导热系数随导热填料含量的增加而增加。与石墨相比,添加更少量的石墨烯即可以显著提高复合材料的力学性能和导热性能。     

玻璃纤维增强PCT/PBT合金性能研究

对不同配比玻璃纤维增强聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)合金的冷结晶性能,熔融结晶性能,流动性,耐热氧老化性能进行了研究。结果表明,在玻璃纤维增强PCT/PBT合金体系中,PBT的添加可显著降低PCT的冷结晶温度; PBT或PCT中任何一种组分的加入都会导致另一组分熔点的下降; PCT与PBT会发生一定程度的酯交换反应,形成部分共聚物,但共混体系两组分是分别结晶的,并不能形成共晶或混晶; PBT含量的提高会明显改善合金体系的流动性,但合金体系的初始反射率和长期耐热氧老化性能会下降。     

耐高温PCT/LCP合金材料的制备与性能

为了开发可适用于1.0 W以上大功率照明的LED反射支架材料,将聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯(PCT)与液晶高分子聚合物(LCP)按一定质量比制成了PCT/LCP合金。研究了LCP对PCT/LCP合金的熔融结晶性能、热稳定性、力学性能、耐热氧老化性能的影响,同时研究了PCT/LCP合金制备的LED封装灯珠的高温点灯老化性能。结果表明,LCP在PCT/LCP合金体系中起到了异相成核的作用,提升了合金材料的结晶速度、热稳定性、强度和韧性。在PCT/LCP合金体系中随着LCP含量的增加,合金材料对不同波长光的初始反射率下降,但经过表面贴装技术(SMT)老化后,材料对于不同波长光的反射率变化值和色差值降低,PCT/LCP合金材料耐热氧老化性能提升。PCT/LCP合金制备的LED封装灯珠,高温点灯老化后光维率明显优于PCT基材,研究为PCT/LCP合金应用于1.0 W以上的大功率LED反射支架行业提供了参考。     

半芳香族耐高温尼龙PA6T/6I基LDS功能材料制备及性能

采用半芳香族耐高温尼龙聚对苯二甲酸/间苯二甲酸己二胺(PA6T/6I)为树脂基体,铜铬氧化物为激光镭射助剂,制备了PA6T/6I基的激光直接成型(LDS)功能材料。采用扫描电子显微镜对激光镭射助剂分散状态及LDS功能材料模塑器件的表面形貌能进行了表征,使用热失重分析仪、差示扫描量热仪对LDS功能材料的热失重行为、熔融结晶性能进行了表征,研究了激光镭射助剂添加量对LDS功能材料的力学性能、热稳定性、化学镀性能的影响,同时研究了PA6T/6I熔融结晶性能和注塑模具温度对于模塑器件表面、外观的影响。结果表明,偶联剂的添加有利于改善激光镭射助剂在PA6T/6I树脂基体中的分散,其中环氧类的偶联剂KBM–403处理后的LDS镭射助剂分散效果最佳。激光镭射助剂添加量的增加,会造成LDS功能材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及初始分解温度降低。激光镭射助剂添加量在8%时,预镀铜上镀时间和镀层覆盖时间最短,化学镀效果最佳。当注塑模具温度为175℃时,玻纤增强PA6T/6I基LDS功能材料模塑器件的外观最佳。     

半芳香族耐高温尼龙PA6T/10T的合成及应用

利用癸二胺,己二胺和对苯二甲酸为聚合单体,以去离子水为溶剂,通过预聚合/固相增黏的工艺合成了半芳香族耐高温尼龙聚对苯二甲酰己/癸二胺(PA6T/10T)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振碳谱对合成的PA6T/10T树脂进行了结构表征,并研究了PA6T/10T和聚(对苯二甲酰/己二酰)己二胺(PA6T/66)的熔点和结晶温度以及玻璃纤维(GF)增强改性PA6T/10T和PA6T/66的热失重行为、力学性能及耐热氧老化性能。结果表明,与传统的PA6T/66相比,合成的PA6T/10T结晶温度提升5℃,结晶半峰宽缩短了10.6℃,结晶速率明显提升;与GF增强PA6T/66相比,GF增强PA6T/10T的力学性能无显著差异,其初始分解温度提高16℃,热稳定性明显改善;GF增强PA6T/10T与GF增强PA6T/66的初始反射率及亨特白度相近,但经180℃热氧老化3h和表面贴装无铅回流焊接机过炉老化3次后,前者的反射率和白度均明显高于后者,表明GF增强PA6T/10T具有更好的耐热氧老化性能和耐黄变性能。     

无卤阻燃PA10T力学性能及热稳定性研究

采用一种次膦酸金属盐阻燃剂(FR-Phosphite)对聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)进行阻燃改性。研究了阻燃剂含量对改性PA10T力学性能的影响,并分析了不同阻燃剂含量时阻燃PA10T的热降解行为。结果表明,随着阻燃剂含量的增加,阻燃PA10T材料的拉伸强度呈现先上升后下降的趋势;阻燃剂FR-Phosphite降低了PA10T的初始降解温度。     

聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的结晶动力学

用差示扫描量热仪详细研究了聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的等温与非等温结晶动力学。用Avrami方程描述了PA10T等温结晶动力学,发现PA10T在选定的结晶条件下晶体的生长模式是二维生长,成核方式为均相成核,并求出Avrami指数为2,结晶活化能为302.32 kJ/mol;研究PA10T非等温结晶动力学后,发现随着降温速率的增大,结晶峰值温度向低温移动,结晶度和结晶焓增加,结晶速率显著加快。用Mo方程描述了其非等温结晶动力学,F(T)值随着相对结晶度的增加而增加,α值基本保持在1.6,非等温结晶活化能为338.56 kJ/mol。     

GF增强PPS/LCP复合材料的结晶行为和力学性能

液晶聚合物(LCP)的低熔接线强度是限制LCP应用的重要因素。为了提升LCP材料的力学性能,利用熔融加工方式制备不同LCP含量的聚苯硫醚(PPS)/LCP复合材料。DSC测试结果显示,当复合材料中LCP质量分数小于30%时,LCP的异相成核作用可提升PPS的结晶温度;随着LCP含量的进一步增加,PPS的结晶被抑制,复合材料的结晶温度逐渐降低。对于玻璃纤维(GF)增强PPS/LCP复合材料,随着LCP含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,弯曲弹性模量逐渐升高;而复合材料的熔接线拉伸强度随着LCP含量增加呈现出先降低后增加的趋势。微观结构观察显示,GF增强PPS/LCP复合材料的性能与PPS/LCP两相界面结合以及树脂/GF之间的界面结合作用较差有关。进一步利用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物和环氧树脂提升GF增强PPS/LCP复合材料的界面相互作用,结果显示,环氧树脂可以显著提升复合材料的力学性能,同时复合材料的熔接线拉伸强度由31 MPa提升至70 MPa。     

耐高温聚酰胺6T/66的热降解机理

采用热重分析法测试了聚酰胺6T/66 (PA6T/66)的热稳定性,确定了热降解机理函数,通过裂解气相色谱-质谱(Py-GC-MS)法分析了PA6T/66的热裂解产物,并通过热裂解产物分析了其热降解过程。结果表明,PA6T/66在不同升温速率下的降解过程均为一步降解。通过三种“model-free”的拟合方法(KAS,FWO和Tang)确定了PA6T/66的热降解活化能平均值为224.90 kJ/mol,并通过Coats-Redfern积分法确定了其热降解机理函数类型为三级减速型反应(F3型)。进一步通过Py-GC-MS分析了PA6T/66树脂的热裂解产物为二氧化碳、环戊酮、正己胺、苯甲腈等物质,并通过热裂解产物推测了其热降解过程的反应方程式。