聚酰胺6/可反应性纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学

通过双螺杆挤出机制备出聚酰胺（PA）6/可反应性纳米SiO2（RNS）复合材料,并采用Jeziorny法和Mo法对其非等温结晶行为进行了研究。结果表明,RNS具有较强的异相成核能力,能提高PA6的结晶速率,并使其晶体结构和生长机制发生改变。通过对比纯PA66及其复合材料的结晶活化能还发现,RNS能够降低PA66的结晶活化能。     

耐高温PA10T/66及PA10T/66/GF非等温结晶动力学研究

将合成的长碳链耐高温共聚尼龙10T/66 (PA10T/66)与玻纤(GF)共混,成功制备了PA10T/66/GF复合材料。采用差示扫描量热法对PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶行为进行了分析。采用Jeziorny和Mo法描述了PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶动力学。采用Kissinger计算了PA10T/66和PA10T/66/GF的结晶活化能。结果显示Jeziorny和Mo法均适合被用来计算PA10T/66和PA10T/66/GF的非等温结晶动力学参数;GF的加入并没有改变聚合物的晶体的成长机制,PA10T/66和PA10T/66/GF的晶体生长方式都为二维生长;相比于PA10T/66,PA10T/66/GF具有较高的结晶温度,较快的结晶速率和更低的非等温结晶活化能。这些都是由于GF的加入促进了PA10T/66的异相成核。     

蛭石/PA46复合成核剂对PA66性能的影响

通过熔融共混法制备了尼龙(PA)66/蛭石/PA46复合材料,透射电镜(TEM)观察表明,蛭石以纳米尺寸均匀分散于PA66基体中。用差示扫描量热(DSC)分析仪和正交偏光显微镜(PLM)研究了复合材料的结晶行为和结晶形态,结果表明,蛭石/PA46是PA66有效的复合成核剂,其可使PA66的结晶温度升高约20℃,非等温结晶峰半高宽和过冷度均为原来的50%左右,半结晶时间缩短,结晶速率大幅提高,并使PA66的球晶尺寸明显细化和均匀。力学性能测试表明,PA66/蛭石/PA46复合材料的强度和韧性均得到改善。蛭石/PA46的加入缩短了PA66的注射成型周期,复合材料的注射成型速率比纯PA66提高了30%。流变行为研究表明,蛭石/PA46使PA66在高剪切速率下的黏度下降较快,非牛顿指数降低,黏流活化能降低,使PA66对温度的敏感性降低。     

玻璃纤维增强PA66复合材料非等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热仪对玻璃纤维（GF）增强聚酰胺66（PA66）复合材料进行了非等温结晶研究;用莫志深法和Kissinger法计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,GF对PA66基体具有异相成核作用,可提高其结晶速率;当GF含量为30 %（质量分数,下同）时,复合材料的结晶速率最大;在相同时间内,复合材料的结晶度越大,其所需的降温速率越大;PA66、PA66/15 %GF、PA66/30 %GF、PA66/45 %GF的结晶活化能分别为-297.22、-356.32、-481.00、-365.59 kJ/mol。     

聚乳酸/可反应性纳米SiO2复合材料的等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了聚乳酸/可反应性纳米二氧化硅(PLLA/RNS)复合材料。利用差示扫描量热仪研究了RNS对PLLA等温结晶行为的影响;用Avrami 方程研究了PLLA及其复合材料的等温结晶动力学。结果表明,加入RNS对PLLA结晶起到了异相成核作用,随着RNS含量的增加,PLLA的结晶速率(K)提高,半结晶时间(t1/2)减小,而Avrami指数(n)变化不大,说明RNS没有改变PLLA结晶的成核机理;利用Arrhenius方程和Lauritzen-Hoffman理论分别对PLLA及其复合材料的结晶活化能(ΔE)、成核参数(Kg)和折叠链端表面自由能(σe)进行计算后发现,复合材料的ΔE比纯聚乳酸的小,Kg 、σe略有增加。这表明加入RNS降低了复合材料的ΔE,从而有效地促进了PLLA基体的结晶。     

聚甲醛/可反应性纳米SiO2复合材料的等温结晶及热分解行为

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪研究了RNS对POM等温结晶行为的影响,利用热重分析仪研究了该材料的热分解变化,用Avrami方程和Hoffman-Laurititzen理论进行了分析。结果表明,RNS在POM结晶过程中起到了异相成核作用,结晶速率常数K增大,半结晶时间t1/2降低,表面自由能下降,Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程,RNS提高了POM复合材料的热稳定性,其中,添加5%RNS的POM复合材料起始分解温度提高了32℃,用FOW法和Fried-man法计算其分解过程的表观活化能均高于POM,这说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用,RNS既是POM的成核剂又是热稳定剂。     

可激光焊接PA66增强复合材料的制备及其性能研究

以聚酰胺66(PA66)作为基体树脂，玻璃纤维(GF)作为增强材料，通过熔融挤出法制备了可激光焊接的PA66增强复合材料。研究了非结晶的半芳香族聚酰胺、扁平GF、润滑剂OP蜡和色粉对PA66增强复合材料力学性能和激光透射性能的影响。结果表明：共混非结晶的半芳香族聚酰胺树脂、使用扁平GF可以显著提升PA66增强复合材料的激光透射性能；润滑剂OP蜡的使用对PA66增强复合材料的激光透射性能影响很大，添加质量分数为0.5%的OP蜡，PA66增强复合材料的激光透射性能下降55.6%;随着样品厚度的增加，PA66增强复合材料的激光透射性能逐渐降低；非结晶的半芳香族聚酰胺的加入可以改善PA66增强复合材料的耐热性能。     

聚甲醛/可反应性纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学及动态力学性能

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了RNS对聚甲醛非等温结晶行为的影响;分别用修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法研究了POM及其复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,两种方法均能较好地描述复合材料的非等温结晶动力学,RNS的加入对POM结晶起到了异相成核作用,使得复合材料在较高的温度下即开始结晶,同时RNS又具有抑制结晶的作用,使得复合材料的结晶速率降低,半结晶时间t1/2增大。Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程。动态力学分析(DMA)研究结果表明,POM复合材料的储能模量也有所增加,Tg向高温方向移动,说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用。     

铸型PA 6/TiO2纳米复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型聚酰胺(PA)6/TiO2纳米复合材料在不同冷却速率下的非等温结晶行为,并用Jeziomy法、Ozawa法和Mo法对DSC测定结果进行了处理。结果表明：纳米TiO2对铸型PA6起到异相成核的作用,提高了铸型PA6的结晶速率和结晶峰温,缩短了半结晶时间。3种方法对比后发现：Ozawa法不适用于铸型PA6及其纳米复合材料非等温结晶动力学的处理,Jeziomy法基本适合,而Mo法最适合。采用Kissinger法计算出铸型PA6及其TiO2纳米复合材料的结晶活化能,发现纳米粒子提高了铸型PA6的结晶活化能．说明纳米TiO2阻碍了铸型PA6的分子链在结晶时的运动。     

增容剂对PP/PA66共混物力学性能和结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物,研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为增容剂对PP/PA66共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入5份POE-g-MAH能显著提高共混物的断裂伸长率;PA66可起到异相成核作用,使PP的结晶峰温度升高;加入PP-g-MAH进一步提高了PP的结晶峰温度;PA66使PP的结晶活化能增大,增容剂的加入则使共混体系中PP的结晶活化能降低。     

无机纳米粒子/PA66/POE-g-MAH复合材料研究

用POE-g-MAH对PA66进行增韧,分别再添加纳米SiO2和纳米CaCO3,研究了两种无机纳米粒子在PA66/POE-g-MAH共混体系中的作用。结果表明,PA66/POE-g-MAH/纳米SiO2三元共混体系质量比为100/30/0.1时,共混体系的缺口冲击强度是纯PA66的10.9倍;质量比为100/20/0.1时,缺口冲击强度是纯PA66的4.4倍。PA66/POE-g-MAH/纳米CaCO3三元共混体系配比为100/20/1时,共混体系的缺口冲击强度是纯PA66的3倍。冲击断口的微观形态观察表明,纳米SiO分散均匀,团聚现象少,纳米SiO在体系中的增韧效果优于纳米CaCO。     

纳米SiO_2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶行为的研究

将纳米SiO2均匀分散在己内酰胺单体熔体中,采用阴离子开环聚合法制备了纳米SiO2/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、Avrami方程、Lauritizen-Hoffmann方程对复合材料的等温结晶行为进行了研究。结果表明:纳米SiO2的引入改变了基体MC尼龙6的成核机理和生长方式;低含量的纳米SiO2阻碍了MC尼龙6的结晶行为,高含量的纳米SiO2降低了MC尼龙6的结晶活化能,提高了其球晶生长速率,并促进了其结晶行为。     

Melting behavior and nonisothermal crystallization kinetics of polyamide 6/polyamide 66 molecular composites via in situ polymerization

The melting behavior and nonisothermal crystallization kinetics of pure polyamide 6 (PA 6) and its molecular composites with polyamide 66 (PA 66) were investigated with differential scanning calorimetry. The PA 6/PA 66 composites had one melting peak, whereas the coextruded PA 6/PA 66 blends had two melting peaks. With the addition of PA 66 to PA 6 via in situ anionic polymerization, the melting temperature, crystallization temperature, and crystallinity of PA 6 in the composites decreased. The half‐time of nonisothermal crystallization increased for a PA 6/PA 66 molecular composite containing 12 wt % PA 66, in comparison with that of pure PA 6. The commonly used Ozawa equation was used to fit the nonisothermal crystallization of pure PA 6 and its composites. The Ozawa exponent values in the primary stage were equal to 1.28–3.03 and 1.28–2.97 for PA 6 and its composite with 12 wt % PA 66, respectively, and this revealed that the mechanism of primary crystallization of PA 6 and PA 6/PA 66 was mainly heterogeneous nucleation and growth. All the results indicated that the incorporation of PA 66 into PA 6 at the molecular level retarded the crystallization of PA 6. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 2172–2177, 2005     

偶联剂处理纳米SiO2对尼龙1010力学与摩擦学性能的影响

用A171和KH550 2种硅烷偶联剂对纳米SiO2进行分散处理,然后用注射成型法制备了纳米SiO2/尼龙1010复合材料。研究了改性处理纳米SiO2对尼龙1010复合材料的结晶性能、力学性能以及摩擦学性能的影响。结果表明:纳米SiO2表面的改性处理均使尼龙1010基体的结晶度降低,而拉伸强度、硬度和耐磨性提高。A171处理纳米SiO2/尼龙1010复合材料的断裂伸长率大于纯尼龙1010。改性处理纳米SiO2使尼龙1010复合材料的摩擦因数降低。     

原位聚合抗磨损PA6/纳米SiO2复合材料制备及其性能研究

为提高聚酰胺6（PA6）的抗磨损性能,采用原位聚合法合成并制备了PA6/纳米SiO2复合材料,研究了该材料的抗磨损性能、耐热性能、力学性能和结晶性能。结果表明,原位聚合PA6/纳米SiO2复合材料具有良好的抗磨损特性,当纳米SiO2含量为1 %(质量分数,下同)时,复合材料抗磨损性能最佳,该材料的热变形温度、拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率均明显高于原料PA6;当纳米SiO2含量为3 %时,复合材料热变形温度由原料PA6的64.6 ℃提高到130 ℃。采用原位聚合母料法制备的PA6/纳米SiO2复合材料同样具有理想的抗磨损性能,并可获得更好的力学性能,且可大幅降低材料制备成本。     

PP-g-MAH对PP/纳米SiO_2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料,研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能及界面作用的影响。结果表明:PP-g-MAH能有效地增强纳米SiO2与PP基体间的界面作用,提高复合材料的力学性能;同时,PP-g-MAH增强了纳米SiO2的成核活性,使PP的结晶温度升高,球晶细化。     

POE和POE-g-MA对PA66复合材料结构和性能的影响

分别研究了乙烯一辛烯共聚物（POE）和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MA）对尼龙66（PA66）和20wt％纳米碳酸钙／尼龙66（nano-CaCOJPA66）复合材料力学性能和熔体流动速率（MFR）的影响,用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描式量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）等观察和表征了复合材料的形貌和结构。研究表明,POE或POE-g-MA可改善PA66熔体的加工性能,提高PA66的结晶温度。与非相容性POE／PA66和20wt％纳米CaCOJPOE／PA66共混体系相比较,POE-g-MA能明显地细微分散在PA66和20wt％CaCOJPA66复合材料中,促进界面结合,通过有效应力传递赋予复合材料较高的冲击韧性．使拉伸强度的降低程度减弱。     

增塑增韧聚丙烯的制备及其性能研究

以液体石蜡作为聚丙烯(PP)的增塑剂,首先将纳米二氧化硅(SiO2)预先分散于液体石蜡中制成纳米溶胶,然后采用双螺杆挤出机将此溶胶与PP熔融共混制备了增塑增韧PP复合材料,研究了液体石蜡和纳米SiO2对PP力学性能和结晶性能的影响。结果表明,经过液体石蜡增塑后,PP的冲击强度可提高90 %;再经过纳米SiO2增韧后,其冲击强度可进一步提高100 %;液体石蜡能够提高PP的结晶度,纳米SiO2能够减小PP的球晶尺寸。     

聚丙烯/聚烯烃弹性体/纳米SO2复合材料的制备与性能研究

通过熔融挤出法制备了一系列聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/纳米SiO2复合材料,利用差热扫描量热仪(DSC)、电子拉伸机、悬臂梁冲击试验机等对复合材料进行了表征,分析了聚烯烃弹性体和纳米SiO2对聚丙烯的热性能和力学性能的影响.结果表明:当纳米SiO2的用量为3%时,PP/POE/纳米SiO2复合材料的拉伸强度...