Talc/GF复合增强PA66材料的协同效应

采用滑石粉(Talc)/玻纤(GF)作为复合增强体系,通过双螺杆挤出机制备了一系列增强尼龙66(PA66)材料。研究了Talc与GF的配比对增强PA66复合材料力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)方法对复合材料的微观结构、非等温结晶过程进行了研究。研究结果表明,当PA66/Talc/GF质量配比为70/5/25时Talc与GF复合增强PA66有明显的协同效应,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度都明显提高。Talc和GF对PA66具有有效的异相成核作用,其加入使得结晶度增大,结晶温度升高;Talc以及GF在PA66基体中分散均匀,GF沿Talc面取向明显,相互协同形成了特殊的三维网络结构。     

PA6/PTT共混物的吸水性和力学性能

由螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的共混物PA6/PTT。通过浸水实验,结合扫描电镜观察和热分析,研究了不同组分PA6/PTT共混物的吸水性能,并进行了相关力学性能测试。结果表明,PA6/PTT共混物吸水率随PTT含量增加而减小,即PTT的加入有效抑制了PA6的吸水率;在相同吸水条件下,PA6/PTT共混物的一般力学性能明显优于PA6,当PTT含量为20%时,共混物吸水后的拉伸、弯曲强度分别较PA6提高了20.98%和71.73%。     

电子束辐射对玻纤/尼龙6复合材料性能的影响

利用电子束对30wt%玻璃纤维(GF)/尼龙6(PA6)复合材料进行辐射交联改性,研究了敏化剂的用量、辐射剂量等对GF/PA6复合材料的结构、力学性能、吸水性能以及热稳定性的影响,并通过SEM对复合材料的交联结构及燃烧后形成的炭层进行了观察。结果表明:当三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)含量为1wt%、辐照剂量为50kGy时,GF/PA6的拉伸强度、弯曲强度、常温及低温冲击强度分别提高了15.7%、43.2%、18.7%和17.3%;随着辐照剂量的增加,GF/PA6复合材料的交联密度不断增大;GF/PA6复合材料燃烧后会形成致密炭层,可以有效地减缓乃至消除尼龙6燃烧时形成的熔滴。     

尼龙6/埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

通过熔融共混制备了尼龙-6(PA6)/埃洛石纳米管(HNTs)纳米复合材料.研究了HNTs含量对PA6/HNTs纳米复合材料微观形态、力学性能、结晶行为的影响.结果表明,在熔融共混条件下,HNTs不经过任何表面处理即可以纳米尺度均匀地分散于PA6基体中.随着HNTs含量的增加,纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著提高.DSC结果显示HNTs的存在起到了成核剂的作用,提高了PA6的结晶温度.HNTs份数少时能提高PA6/HNTs纳米复合材料的结晶度,份数多时会使其结晶度下降和生成不稳定的晶体.     

酰胺链硅烷界面结合剂对尼龙66/玻纤复合材料性能的影响

采用熔融挤出共混制备了尼龙66(PA66)/玻璃纤维(GF)复合材料,比较了常用硅烷偶联剂KH550与不同有机酸封端的酰胺链硅烷界面结合剂(ASI)对复合材料的力学性能、动态力学性能及界面层结构的影响,探究了复合材料中界面层形成的机理。结果表明,ASI与玻纤表面反应发生了化学反应,ASI添加量为1.5%时,对PA66/GF复合材料的力学性能改善效果最明显,其中,以对苯二甲酸封端,相对分子质量为2000左右的PTA-ASI使PA66/GF复合材料的界面能力提升最高,拉伸强度提高了54.8%,复合材料的综合性能提高最为显著。     

尼龙6/POE/粘土纳米复合材料的研究

采用熔融方法制备出尼龙(PA)6/POE/粘土纳米复合材料,并对其力学性能及微观形态进行了研究.力学性能测试结果显示,PA6/POE/粘土纳米复合材料具有良好的力学性能,特别是其缺口冲击强度有显著提高,PA6/POE/粘土纳米复合材料有较好的韧性;广角X射线衍射分析显示,当有机粘土含量比较低时,有机粘土基本上剥离于PA6基体中;电子扫描电镜照片显示,POE相以岛状结构均匀分散于PA 6基体中.     

连续玻璃纤维和玻璃微珠共增强尼龙6复合材料的抗冲击性能

低速冲击是聚合物基复合材料在运输和服役过程中常见损伤方式,常造成复合材料结构损伤、性能降低、承载能力下降,影响使用。针对2D纤维增强聚合物基复合材料在冲击载荷作用下抗分层能力差的问题,本文采用熔融挤出结合热压成型法制备了二元和三元尼龙6(PA6)基复合材料,对比研究了连续玻璃纤维(GF)、玻璃微珠(GB)及两者共增强PA6基复合材料的摆锤冲击性能和落锤低速冲击响应。结果表明：(1) GF和GB能显著提高PA6的抗冲击性能,且GF的增强效果明显高于GB;(2) GB增强PA6基复合材料(GB/PA6)的冲击强度随GB加入量增大而先增大后降低,加入量为25wt%时冲击强度最大;冲击载荷作用下,25wt%GB/PA6的耗能机制除了界面脱粘和钉扎效应之外,还发现GB在PA6基体中的滑移耗能新机制;(3) GF和GB共增强PA6复合材料(GB-GF/PA6)中纤维起主要的增强作用,摆锤冲击实验和落锤冲击实验均证明存在协同增强效应;(4) GF和GB共增强的协同增强效应是由于共增强复合材料在冲击载荷作用下,抗Ⅱ型裂纹扩展能力提高,使复合材料抗分层能力得到强化;从而证明在基体中引入适量球形GB是提高...     

微型注塑PA6/石墨烯复合材料的结晶与力学性能

为制备综合性能优良的尼龙6(PA6)/石墨烯(Gr)复合材料微型齿轮等微型传动制件,采用固相剪切碾磨(S~3M)技术制备了尼龙6 (PA6)/石墨烯(Gr)复合材料并进行微型注塑,通过偏光显微镜(PLM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能材料试验机等表征手段,研究了微型注塑条件对PA6/Gr微型样品的微观形貌、结晶行为和力学性能的影响.结果表明:纯PA6和PA6/Gr微型制品均呈典型的"皮-芯"结构,且后者随模具温度和注射速率的增加,皮层厚度减少,剪切层厚度增加;相对于纯PA6,PA6/Gr微型样品的剪切层厚度更小;采用固相剪切碾磨实现了Gr的片层剥离及其在PA6基体中的良好分散,增加注射速率有利于Gr的片层剥层;Gr的加入和微型注塑有利于PA6晶的形成,微型注塑条件下,降低模具温度和增加注射速率均对PA6晶的形成有促进作用;加入Gr、增加模具温度和提高注射速率均会明显提高PA6/Gr微型样品的屈服强度,但会导致相应断裂伸长率的降低.     

硅烷偶联剂改性玻璃纤维增强PA6研究

采用硅烷偶联剂对玻璃纤维(GF)进行处理,与PA6共混制备了玻璃纤维增强尼龙6复合材料(PA6/GF)。考察了硅烷偶联剂处理液的浓度对复合材料力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂可以附着在玻璃纤维表面,硅烷偶联剂处理液浓度对处理效果有影响。PA6/GF复合材料的弹性模量和断裂强度随玻璃纤维处理液浓度升高,先增加后降低,硅烷处理液浓度为1.5%时,出现最大值。硅烷处理液浓度对复合材料的冲击强度影响不大。     

力化学方法制备PP-g-HMA增容PA6/PP/硅灰石复合材料的形态和力学性能

以力化学方法制备的N-羟甲基丙烯酰胺接枝聚丙烯(PP-g-HMA)作尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)共混体系的增容剂,将增容尼龙6/聚丙烯共混体系与硅灰石复合.研究了复合材料的形态结构、硅灰石用量、偶联剂种类和用量以及增容剂等对复合材料的力学性能的影响.结果表明,PP-g-HMA能提高PA6/PP/硅灰石复合材料的力学性能,而KH-550和ON-330两种偶联剂复配使用则可以显著提高PP-g-HMA增容PA6/硅灰石复合材料的力学性能.     

石墨/聚四氟乙烯/玻璃纤维改性PA6的力学和摩擦磨损性能

采用石墨(Gr)、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纤维(GF)改性聚酰胺6(PA6),以提高PA6的摩擦磨损性能和力学性能。重点研究了填料组合、配比、载荷和转速对复合材料摩擦磨损性能的影响,通过磨损表面形貌分析探讨了摩擦磨损机理。结果表明:Gr/PTFE/GF混杂改性PA6能明显降低摩擦系数并提高耐磨性,PA6/Gr/PTFE/GF质量比为70/5/10/15时摩擦系数和磨损率最低,且在高转速(40N,1500r/min)下摩擦磨损性能更好,摩擦系数为0.08,比PA6降低了27%,磨损率为5.5×10~(-6) mm~3/(N·m),比PA6降低了1个数量级,且该复合材料的拉伸强度、冲击强度、储能模量和损耗模量都高于PA6。     

热致液晶共聚酯/PA6/RSMA原位复合材料2.力学性质与破坏行为

选用Vectra A950热致液晶共聚酯（LCP）制备热致液晶共聚酯（LCP）/聚酰胺6（PA6）/苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（RSMA）三元共混物。并注射成型制得复合板材。研究三元LCP/PA6/RSMA原位复合材料的形态结构、力学性质和破坏行为。结果表明,PSMA是LCP/PA6复合材料的有效增容剂。RSMA的加入有利于LCP在PA6基体中原位成纤,增强了两相之间的界面粘接。加入RSMA后,LCP/PA6原位复合材料的杨氏模量、抗拉强度和抗冲击强度明显提高。RSMA能延长LCP/PA6复合材料的裂纹引发时间、增加裂纹引发能和总冲击能。对LCP/PA6原位复合材料有增韧作用。RSMA的加入量存在一临界值。     

The effects of Clay on fire performance and thermal mechanical properties of woven glass fibre reinforced polyamide 6 nanocomposites

The effects of small amount of organically modified Clay (Clay) in polyamide 6 (PA6) on fire performance and thermal mechanical properties of Clay/PA6/woven glass fibres (GF) laminates are investigated by cone calorimeter test, dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), and heat distort temperature (HDT) measurement. The mechanical properties, such as tensile and flexural properties of Clay/PA6 composites and Clay/PA6/GF laminates were also measured. Up to 3 wt.% Clay in a Clay/PA6/GF laminate with fibre volume fraction of 30 vol.% delayed the ignition time and peak heat release rate (PHRR) time by 55% and 118%, respectively, even though the value of the PHRR or the HDT was not significantly affected. 2 wt.% Clay increased flexural modulus and strength of the Clay/PA6/GF laminate by 10% and 16%, respectively, but more Clay did not increase the mechanical properties accordingly. Small amount of Clay does not affect glass fibre dominated properties, such as HDT, but do affect matrix dominated properties, and significantly affect the fire performance in terms of delaying ignition time and PHRR time. Optimization of laminate making process could benefit from additions of more Clay, therefore further improve fire performance and enhance mechanical properties.     

湿热老化对玻璃纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

为研究玻璃纤维(GF)/环氧树脂复合材料湿热老化机制, 首先, 利用称重法、动态热机械分析仪(DMA)、SEM和矢量网络介电分析仪研究了湿热老化对GF/环氧树脂608(EP608)复合材料性能的影响;然后, 分析了复合材料的吸湿率、力学性能、介电性能与老化时间的关系, 并对其老化机制进行了探讨。结果表明:随老化时间延长, GF/EP608复合材料的力学性能和介电性能均有不同程度的下降;湿热老化对GF/EP608复合材料吸湿率的影响符合Fickian扩散定律;树脂基体的塑化、水解和基体-纤维界面的破坏是造成GF/EP608复合材料力学性能和介电性能下降的主要因素。所得结论可为GF增强环氧树脂基复合材料的应用提供科学依据。      

有机蒙脱土对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响

熔融挤出制备了不同有机蒙脱土(OMMT) 含量的OMMT/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) -尼龙6 (PA6) (30/70,质量比) 复合材料,用透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM) 等研究了OMMT在ABS-PA6共混物中的分布及其对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响。结果表明:在OMMT/ABS-PA6复合材料中,OMMT主要以剥离形态分布在PA6基体相中,少量分布在PA6与ABS两相界面处,具有明显的选择分布性;随着 OMMT含量增加,ABS分散相尺寸逐渐减小且分布均匀OMMT/ABS-PA6 复合材料的强度、模量逐渐提高,当OMMT含量为7 wt%时 , 弯曲强度和模量分别由未加OMMT时的66. 7 MPa、2. 308 GPa上升至94. 1 MPa、3. 184 GPa,缺口冲击强度在OMMT含量为3 wt%时出现极大值3. 7 kJ / m,但总体变化不大。      

Effect of fiber surface modification on water absorption and hydrothermal aging behaviors of GF/pCBT composites

Water absorption and aging behaviors of fiber reinforced polymerized poly (cyclic butylene terephthalate) (GF/pCBT) composites are investigated. We coated nano-silica on glass fiber surface by physical vapor deposition (PVD) method. Subsequently, we immersed pCBT composites reinforced with nano-treated/untreated fibers in 25 °C and 60 °C distilled water until their saturated moisture. We also exposed some specimens in various hydrothermal aging environments. We tested the mechanical performance of these test specimens and found that the mechanical performance of both pCBT cast and GF/pCBT composites reduces obviously after water absorption and hydrothermal aging. However, nano-silica modified fiber reinforced composites have higher remaining strength than GF/pCBT. Scanning electron microscope (SEM) is used to study the microscopic phase and nanoparticle modified mechanism, and better interface characteristic between fibers and matrix is observed.     

马来酸酐刻蚀芳纶纤维/尼龙6复合材料的制备及性能

使用马来酸酐（MAH）对芳纶纤维（AFs）进行刻蚀处理,以期改善其与尼龙6（PA6）的界面相容性,进而提高AFs/PA6复合材料的力学性能。将不同时间梯度处理后的AFs与PA6经均匀共混、注塑制成AFs/PA6复合材料标准试样。采用FE-SEM、XPS、XRD和DSC研究了AFs表面形貌和元素含量以及AFs/PA6复合材料的冲击断面形貌、晶型、晶粒和结晶度。结果表明:经过3 h的刻蚀,AFs表面粗糙程度最大且表面含氧量最高。刻蚀AFs的加入有利于PA6晶粒细化并且形成α 晶型。相对于纯PA6,AFs/PA6复合材料试样的内部更易形成α 晶型,同时结晶度也得到提高。加入经表面处理的AFs有利于提高AFs/PA6复合材料的拉伸强度和弯曲强度,当加入刻蚀时间为3 h的AFs时,AFs/PA6复合材料的力学性能达到最佳。