尼龙66/针状硅灰石复合材料的制备和性能研究

以针状硅灰石为填料,用双螺杆挤出机共混制备尼龙(PA)66/硅灰石复合材料,研究了硅灰石含量、处理方法和加工工艺对复合材料性能的影响,并观察了硅灰石共混前后和PA66/硅灰石复合材料冲击试样断面的形貌。结果表明,硅灰石用KH–560预处理时比用KH–550预处理所制备的PA66/硅灰石复合材料的力学性能好。硅灰石以侧喂料方式加入并采用较低的螺杆转速时,可使复合材料具有较高的力学性能。随着硅灰石含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度都大幅提高。经过1%KH560预处理的硅灰石质量分数在30%时,PA66/硅灰石复合材料的力学性能最好。     

等规聚丙烯/针状硅灰石复合材料性能的研究

将针状硅灰石、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和等规聚丙烯(iPP)经双螺杆挤出机熔融共混,制备了iPP/硅灰石复合材料。研究了共混工艺条件、PP-g-MAH和硅灰石用量对iPP/硅灰石复合材料力学性能和熔体质量流动速率的影响;用光学显微镜和扫描电子显微镜分别观察了硅灰石共混前后的形貌和iPP/硅灰石复合材料冲击试样断面的形貌。实验结果表明:硅灰石采用侧喂料和较低的螺杆转速,可以提高iPP/硅灰石复合材料力学性能。随着硅灰石质量分数的增加,复合材料的力学性能提高。在PP-g-MAH质量分数为1%,硅灰石质量分数为30%时,iPP/硅灰石复合材料力学性能最好。     

表面处理工艺对PA6/硅灰石复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-550和钛酸酯偶联剂JN-114及直接法和预处理法两种表面处理工艺对硅灰石进行表面改性并制备了相应的尼龙6(PA6)/硅灰石复合材料,分析和研究了这两种处理工艺对PA6/不同偶联剂改性硅灰石复合材料力学性能的影响.结果表明,直接法可以改善PA6/硅灰石复合材料的拉伸强度和冲击强度,其中KH-550的改善效果明显优于JN-114.预处理法可明显增加硅灰石表面活性基团的数量,进一步提高PA6/KH-550改性硅灰石复合材料的拉伸强度(最高达96.26 MPa);但对PA6/JN-114改性硅灰石复合材料力学性能的影响不显著.扫描电子显微镜(SEM)观察和熔体流动速率(MFR)测试表明,经预处理法处理的KH-550改性硅灰石与PA6的界面结合得到了进一步增强.     

尼龙1010/硅灰石复合材料的热性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙1010/硅灰石复合材料,研究了复合材料的热膨胀性能、热变形温度、热分解过程和熔融及结晶行为。结果表明,与纯尼龙1010相比,尼龙1010/硅灰石复合材料的热膨胀系数及其温度依赖性大幅下降。当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的热膨胀系数及其随温度的增加率分别只有纯尼龙1010的29%和15%。复合材料的热变形温度随硅灰石含量的增加大幅升高,当硅灰石质量分数为70%时,热变形温度由纯尼龙1010的63℃升高到178℃;复合材料的起始热分解温度和最大热分解速率时的温度均明显升高。硅灰石的加入显著提高了尼龙1010的热稳定性。尼龙1010的熔融温度和结晶温度不受硅灰石的影响,复合材料熔体仍具有良好的加工成型性。     

硅灰石晶须/MCPA6复合材料的结构与性能

采用阴离子聚合制备了硅灰石晶须/浇铸尼龙6(MCPA6)复合材料,探讨了硅灰石晶须对复合材料微观结构、性能的影响以及增强机理。FTIR结果表明硅灰石晶须加入未改变MCPA6的化学结构,复合材料属于物理共混改性。SEM分析显示硅灰石晶须的用量决定了两相界面的黏结状态;当硅灰石晶须质量分数为5%时,晶须能均匀地分散在复合材料中,界面相容性好,此时复合材料综合性能最佳。与纯MCPA6相比,硅灰石晶须/MCPA6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高55.3%、71.5%和58.5%,吸水率降低36%。     

硅灰石填充尼龙1010复合材料的制备与力学性能*

利用硅烷偶联剂KH550改性硅灰石,然后通过熔融共混法制备了尼龙(PA)1010/硅灰石复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、熔体流动速率(MFR)和力学性能测试及动态力学分析(DMA)等对复合材料进行了分析与表征。结果表明,硅灰石均匀分散在PA1010基体中;复合材料的MFR随硅灰石含量的增加而降低,但挤出和注射成型实验表明,当硅灰石质量分数≤70%时,复合材料仍具有良好的加工性能;硅灰石的加入显著提高了PA1010的拉伸性能和弯曲性能,当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的拉伸弹性模量与拉伸强度比纯PA1010分别提高了256%与29%,弯曲弹性模量与弯曲强度则分别提高了367%与93%;复合材料的动态储能模量随硅灰石含量的增加而大幅提高,当硅灰石质量分数为70%时,在玻璃化转变温度下的动态储能模量提高了约376%。     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的研究

采用硅烷偶联剂KH-550修饰纳米ZnO,制备了MC尼龙6/纳米ZnO复合材料。力学性能测试表明,当纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的力学性能最优,拉伸强度比纯MC尼龙6提高25.6%,断裂伸长率提高165.6%,简支梁冲击强度提高70.1%,这说明纳米ZnO可起到同时增强增韧的作用。扫描电子显微镜分析表明,纳米ZnO质量分数为1%时,纳米ZnO在MC尼龙6基体中分散最好,达到了纳米级分散;由X衍射分析发现,纳米ZnO没有改变MC尼龙6的结晶形态,纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的结晶形态结构优越。     

氰乙基三氯硅烷衍生物改性玻璃纤维增强PA6的应用及性能表征

以氰乙基三氯硅烷为初始反应物合成氰乙基三乙酰氧基硅烷(N1-A),并将其应用于玻璃纤维(GF)的表面改性处理,再通过双螺杆挤出机将改性玻纤与尼龙6(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N1-A处理液质量分数对复合材料力学性能的影响,并将其与氨基硅烷KH550改性玻纤及市售玻纤进行应用对比.结果 表明:硅烷偶联剂N1-A可以与玻璃纤维发生反应,经过硅烷偶联剂N1-A处理过的玻纤与PA6基体的粘接能力更强,硅烷偶联剂N1-A处理液质量分数对处理效果有影响.复合材料的力学性能随硅烷偶联剂N1-A处理液质量分数的升高,先升高后降低,硅烷处理液的最佳质量分数为0.50％,经硅烷偶联剂N1-A处理的玻纤制备的复合材料比经KH550处理的玻纤及市售玻纤制备的PA6/GF复合材料具有更好的综合力学性能.     

尼龙66/煤系高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了尼龙66/煤系高岭土复合材料,研究了不同高岭土表面处理法和偶联剂用量对复合材料力学性能、颜色和流变性能的影响。结果表明,用不同偶联剂对高岭土进行表面改性处理,均可提高复合材料的冲击韧性,且以KH–550偶联剂质量分数为1.5%时复合材料综合力学性能最佳。随着偶联剂KH–550用量增加,复合材料的颜色由黄黑逐渐变亮白,熔体流动速率(MFR)增大,当KH–550质量分数为1.5%时,复合材料的MFR为14.6 g/10 min,具有很好的流变性能。     

矿渣微粉填充PA6复合材料的力学性能研究

以矿渣微粉为填料,经共混、挤出造粒、注塑成型工序制备出矿渣微粉/尼龙6(PA6)复合材料,采用扫描电镜(SEM)观察断口形貌,通过检测样品的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度,研究了矿渣微粉对尼龙6复合材料的力学性能影响。结果表明,矿渣微粉在PA6复合材料中主要起到承受部分荷载,阻挡裂纹扩展的作用。当用矿渣微粉质量分数为25%填充PA6时,与纯PA6相比,拉伸强度能提高13%。此时拉伸强度为52 MPa,冲击强度为5.794 k J/m2。     

硅灰石填充改性尼龙66的研究

研究了针状硅灰石粉填充对尼龙66的结构和性能的影响。研究表明,随着硅灰石填充量的增加,材料的冲击强度大幅度地提高,拉伸强度、弯曲强度则较为复杂,且复合材料的耐热性能、尺寸稳定性得到了很大的提高;随着硅灰石细度的增加,硅灰石增强尼龙66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度均增加;将硅灰石填充材料表面以适量的偶联剂进行改性处理后,借助于扫描电子显微镜,并结合硅灰石粉的微观形态及偶联剂的作用原理,探讨了针状硅灰石粉对尼龙66力学性能的影响。     

SA型透明尼龙/纳米SiO2复合材料力学性能及热性能研究

以SA型透明尼龙(PA)为基体,以KH-550处理的纳米S iO2为填料,采用熔融共混法制备了SA型透明PA/纳米S iO2复合材料。用微机控制电子万能试验机及简支梁冲击试验机测试了其力学性能;用维卡软化温度测定仪及差示扫描量热仪测试了其热性能。结果表明,SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸弹性模量均有较大提高,而拉伸强度、缺口冲击强度稍有降低;SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的耐热性有明显提高。     

Properties of talc/wollastonite/polyamide 6 hybrid composites

In this study, it was aimed to investigate the mechanical, thermal, and morphological properties of PA6 hybrid composites containing talc and wollastonite. Talc and wollastonite filled single and hybrid composites were prepared with melt compounding in a twin screw extruder. The filler content was 40% by weight and the wollastonite/talc ratio was 40/0, 30/10, 20/20, 10/30, and 40/0. The melt flow rate measurements showed that incorporation of fillers into the polyamide 6 (PA6) resulted in an increment in melt viscosity of composites. The presence of a homogeneous dispersion of fillers in the matrix was obtained from morphological analysis. It was revealed from the mechanical tests that in most cases, mechanical properties of 20/20 hybrid composites were significantly higher than that of the single and the other hybrid composites. Heat deflection temperature of the composite was markedly improved by the addition of fillers. Differential scanning calorimeter analysis showed that talc and wollastonite acted as a nucleating agent for PA6. POLYM. COMPOS., 36:739–746, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

尼龙6/纳米钛合金复合材料的性能研究

将尼龙6和经有机化处理的纳米钛合金熔融共混制得复合材料,对该复合材料的力学性能、耐化学药品性和热性能进行了研究。结果表明,纳米钛合金可使复合材料的拉伸强度、拉伸屈服强度和拉伸弹性模量有所提高,但使复合材料的冲击强度和断裂伸长率降低;纳米钛合金可改善复合材料的耐化学药品性并使其分解残留量增加。     

PA6/PSAM/MMT纳米复合材料制备与性能研究

将聚(苯乙烯-丙烯酰胺)季铵盐(PSAM)修饰蒙脱土(MMT)与尼龙(PA)6熔融共混,制备了PA6/PSAM/MMT纳米复合材料。考察了在MMT含量相同的情况下不同丙烯酰胺含量的PSAM修饰MMT对纳米复合材料力学性能的影响,并通过热重分析、X射线衍射等方法对此种纳米复合材料进行了表征。结果表明,当PSAM中丙烯酰胺的质量分数为10%时,PA6/PSAM/MMT纳米复合材料的综合性能较好。     

Effect of the addition of silane coupling agents on the properties of wollastonite‐reinforced poly(ether ether ketone) composites

The wollastonite was grafted with different silane coupling agents, which could improve interface adhesion. Wollastonite and modified wollastonite‐reinforced poly(ether ether ketone) (PEEK) composites were prepared by melt blending. The mechanical properties, rheology behavior, and thermal properties of the composites were investigated. The modified wollastonite‐reinforced PEEK composites exhibited better mechanical properties than the unmodified wollastonite‐reinforced PEEK composites based on good interfacial adhesion. The composites had lower activation volume and complex shear viscosity. Furthermore, the modified wollastonite‐reinforced PEEK composites had higher crystallization peak temperature (T_c) and crystalline fraction (χ_c) compared with the unmodified wollastonite‐reinforced PEEK composites. This study shows that the traditional silane coupling agents could effectively improve the performance of PEEK composites. POLYM. ENG. SCI., 2011. © 2011 Society of Plastics Engineers     

Glass fiber‐reinforced polyamide composites toughened with ABS and EPR‐g‐MA

A series of glass fiber‐reinforced rubber‐toughened nylon 6 composites was prepared. The mechanical properties and morphology of the composites toughened with ABS were investigated and compared with composites toughened with EPR‐g‐MA. A study of the mechanical properties showed that the balance of the impact strength and stiffness for both types of systems can be significantly improved by proper incorporation of glass fibers into toughened nylon 6. The differences between these two types of rubber‐toughened composites are significant at a high rubber content. However, the ductility of both composites toughened with rubber was significantly lower than that of blends without glass fiber. The relationships between rubber content, nylon 6 molecular weight, compatibilizer, processing, and mechanical properties are discussed. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 80: 484–497, 2001     

有机化纳米SiO2填充改性尼龙6复合材料的研究

通过酰氯化法制备了有饥化的纳米SiO2,用熔融共混法制备了尼龙6／有机化纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能和结晶形态。研究表明：有机化纳米SiO2的加入能够提高尼龙6的拉伸强度和冲击强度,改性效果明显好于未经表面处理的纳米SiO2;偏光显微镜照片显示,有机化纳米SiO2的加入起到了异相成核的作用,使尼龙6的结晶形态发生了改变,由大的球晶变为细小的晶粒。