CaCl_2/E51/尼龙6复合材料的制备与性能

通过熔融共混法制备了不同CaCl2质量分数的CaCl2/环氧树脂(E51)/尼龙6(PA6)复合材料,利用DSC、流变仪、FTIR和电子拉伸机等研究了不同CaCl2质量分数下CaCl2/E51/PA6复合材料结晶行为及其力学性能,并研究了其受限机制。力学性能结果表明,随着CaCl2质量分数的增加,CaCl2/E51/PA6复合材料拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,当CaCl2质量分数为3%时,复合材料拉伸强度达到最大值82.67 MPa,是纯PA6的拉伸强度(60.5 MPa)的1.366倍,而结晶行为结果表明,增加CaCl2的质量分数,CaCl2/E51/PA6复合材料的成核温度、晶体生长温度、熔融温度及玻璃化转变温度均向低温方向移动,成核密度和成核速率也逐渐减小,结晶能力下降,结晶度由原来25.22%变为9.90%。     

环氧树脂改性低熔点尼龙6复合材料的结晶行为与流变性能

通过一步熔融挤出的方法制备了尼龙6(PA6)/氯化钙(CaCl_2)/环氧树脂(E51)复合材料,利用高级流变仪研究了E51含量对PA6/CaCl_2/E51复合材料的结晶行为和流变性能的影响。动态流变研究结果表明,随着E51的含量的增加,复合体系的成核温度、晶体生长温度及固-液转变温度均向低温方向移动,结晶诱导时间从313 s延长到2699 s,而所有复合材料的储能模量、损耗模量、临界应变值和蠕动松弛时间均随着E51含量的增加而呈现出先增大后减小的趋势,当共混物中E51质量分数为3%时,出现最大值。而稳态流变测试表明,所有PA6/CaCl_2/E51复合材料熔体在230℃时均为假塑性流体,呈现出剪切变稀的现象。     

环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6/蒙脱土纳米复合材料结构与性能

通过熔融共混法制备了环氧树脂改性聚乳酸 (ePLA)/低熔点尼龙6 (LMPA6)/蒙脱土纳米复合材料。XRD和DSC结果表明,结晶度随着有机蒙脱土（OMMT）加入量的增加呈先增加后减小的趋势。流变行为结果表明,ePLA/LMPA6/OMMT纳米复合材料的黏性响应占主导地位,另外,随着OMMT加入量的增加,储能模量和损耗模量也增加。阻隔性能测试结果表明,OMMT的加入能够有效地改善纳米复合材料的阻隔性能。热重结果表明,OMMT的加入能够显著提高纳米复合材料的热稳定性能。TEM测试结果表明,OMMT加入量较少时,OMMT容易在基体中形成均一的纳米结构。力学性能分析表明,随着OMMT质量分数的增加,纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均出现先上升后下降的趋势,且当OMMT质量分数为3%时,纳米复合材料的力学性能均达到最大值,与未加OMMT时相比,分别提高了9.7%、37.8%和35.9%。     

LiCl改性尼龙6的结晶行为及受限机制

为了扩宽尼龙6(PA6)的工程应用领域,首先,通过熔融挤出制备了LiCl/PA6复合材料;然后,利用XRD、DSC、流变仪及电子拉伸试验机等研究了LiCl含量对PA6结晶行为和力学性能的影响及结晶的受限机制。结果表明:随LiCl含量的增加, LiCl/PA6复合体系的成核温度、晶体生长温度及熔融温度均向低温方向移动;成核密度和速率均逐渐减小,导致结晶能力下降,结晶度由原来的36.5%降低为5.6%;γ晶结晶度逐渐降低,而α晶结晶度先增大后减小, γ晶与α晶发生转变。此外, LiCl/PA6复合材料的拉伸强度和冲击强度均先增大后减小;当LiCl含量为6.0wt%时,冲击强度达到最大值7.9 kJ/m2,是纯PA6的冲击强度(5.5 J/m2)的1.44倍。      

蒙脱土含量对尼龙1010复合材料流变行为的影响

通过熔融共混挤出法制备了不同蒙脱土(OMMT)含量的尼龙1010(PA1010)的复合材料,研究了OMMT的含量对PA1010/OMMT复合材料流变性能的影响。流变行为研究结果表明,增加OMMT的用量,复合材料储能模量、损耗模量、黏流活化能增大,零剪切黏度明显提高,当OMMT的用量大于5 phr时,PA1010/OMMT体系的黏度发生突变,储存模量-角频率曲线在低频区出现第二平台,对应于应变扫描曲线上出现的2段线性黏弹区域,而稳态流变测试表明,在210℃共混体系黏度随剪切速率的增大而减小,属于非牛顿流体,呈现出剪切变稀的现象,而透射电镜、X射线衍射结果表明,当OMMT的用量为7 phr时,OMMT主要以剥离的形式分散在基体中。     

环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6复合材料的结构和性能

用“熔融挤出-热拉伸-淬冷”法制备环氧树脂改性聚乳酸(ePLA)/低熔点尼龙6(LMPA6)复合材料,使用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、流变仪和电子拉伸机等手段研究了具有不同LMPA6含量的ePLA/LMPA6复合材料的结晶行为、热性能、流变性能以及力学性能。DSC结果表明,LMPA6的加入改变了PLA的晶体结构,显著改变了复合材料体系的冷结晶温度、冷结晶熔融温度。热重分析(TGA)结果表明,LMPA6的加入提高了ePLA/LMPA6复合材料的热稳定性。动态力学性能结果表明,LMPA6的加入提高了ePLA/LMPA6复合材料的玻璃化转变温度(T_g)。流变学测试结果表明,应变(γ)超过临界应变(γ_C)后储能模量(G')呈非线性下降,出现“Payne”效应。这种复合材料表现出非牛顿流体的特性—“剪切变稀”行为,而且随着LMPA6含量的提高体系的“剪切变稀”行为更加明显。根据扫描电镜照片,在LMPA6含量为7％的体系中出现微纤结构,使其相容性最好。LMPA6的加入在一定程度上提高了复合材料的强度和韧性,特别是LMPA6含量为7％的复合材料其拉伸强度(72.8MPa)和冲击强度(5.0 kJ/m²)达到极值,比改性聚乳酸(65.7 MPa,2.8 kJ/m²)分别提高了10.8%和78.6%。     

Ca_3(Si_3O_9)的含量对尼龙6结构与性能的影响

通过熔融挤出法制备了不同改性硅灰石(Ca_3(Si_3O_9))含量的尼龙6(PA6)复合材料,利用IR、AFM、流变仪和电子拉伸机等研究了Ca_3(Si_3O_9)的含量对PA6/Ca_3(Si_3O_9)复合材料流变性能和力学性能的影响。力学性能研究结果表明,随着Ca_3(Si_3O_9)用量的增加,PA6/Ca_3(Si_3O_9)复合材料拉伸强度和冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,Ca_3(Si_3O_9)加入量为15%时复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到最大值90.8 MPa和10.3kJ/m~2。流变行为研究结果表明,PA6/Ca_3(Si_3O_9)复合材料属于典型的切力变稀非牛顿流体,增加Ca_3(Si_3O_9)的用量,复合材料储能模量、损耗模量和零剪切黏度明显增大,结合AFM测试发现第二平台的出现是因为Ca_3(Si_3O_9)在基体中产生团聚现象导致相分离产生的。