长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

PPO-g-MAH与CNTs-x对PPO/PA6共混物的协同增强作用研究

研究了聚苯醚/尼龙6/聚苯醚接枝马来酸酐/功能化碳纳米管(PPO/PA6/PPO-g-MAH/CNTs-x)复合材料的形貌结构、力学性能、动态力学行为、流变性能。引入增容剂PPO-g-MAH可改善PPO与PA6之间的界面性能,明显提高了PPO/PA6共混物的力学性能。通过拉伸、冲击实验,动态力学和流变学实验分析发现,在PPO/PA6/PPO-g-MAH共混物中添加氨基化碳纳米管(CNTs-NH₂),其形貌和力学性能均优于碳纳米管(CNTs)和羧基化碳纳米管(CNTs-COOH)。这是由于CNTs-NH₂与PA6/PPO-g-MAH的相互作用较强,并随着CNTs-NH₂添加量的增加,复合材料的拉伸性能、储能模量和复数黏度提高,但冲击强度降低。     

相容剂SMA对PPO/PA66/SEBS-g-MAH合金力学性能的影响及其机理

采用马来酸酐-苯乙烯共聚(SMA)提高PPO/PA66/SEBS-g-MAH合金中PPO和PA66的相容性,研究SMA含量对3种PPO/PA66/SEBS-g-MAH合金拉伸强度、冲击强度和弯曲强度等力学性能的影响.结果表明,当SMA添加量为1～3份时,PPO/PA66/SEBS-g-MAH合金的拉伸强度、弯曲强度和冲...     

环氧树脂E-44反应增容尼龙6/废印刷电路板非金属粉复合材料的力学性能和热变形温度研究

用环氧树脂E-44作为反应性的增容剂,采用熔融共混方法制备了尼龙6(PA6)/废印刷电路板非金属粉(N-PCB)复合材料。研究了E-44用量、挤出温度以及N-PCB粉末的粒径大小对PA6/N-PCB复合材料力学性能和热变形温度的影响。对复合材料抽提残留物的红外分析实验结果表明E-44与PA6/N-PCB复合材料中PA6以及N-PCB粉末表面发生了化学键合。添加1.25份E-44的PA6/N-PCB复合材料与纯PA6相比,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为29%、49%、73%和72%,热变形温度提高了42.8℃,但其韧性降低。与未加增容剂相比,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度最大增幅分别为9%、8%和43%,热变形温度提高了9.3℃。     

接枝聚丙烯增容改性PP/PA合金性能的研究

用PP接枝物增容PP/PA6共混体系,观察分析了共混合金的形态结构特点,测试了共混物的力学性能.结果表明：单独加入PP-g-MAH,力学性能均呈现先升后降的趋势,峰值时拉伸强度比未加接枝物时可提高20%,弯曲强度比未加接枝物时提高了54%,冲击强度比不添加接枝物时提高了3.6%.添加PP-g-MAH对不同比例PP/PA6共混物力学性能的影响不同,固定PP-g-MAH用量为4%,PA6质量分数为30%时共混物的综合力学性能达到最好.用PP-g-MAH和PP-g-GMA两种接枝物共同作为相容剂加入到PP/PA6共混物中比单独使用一种的效果要好,拉伸、弯曲和冲击强度都得到显著的提高.由共混物的SEM照片可以看到,PP-g-MAH使分散相的粒径变小,分布均匀,界面相互作用加强,所以是PP/PA6共混物的有效增容剂.     

PA6/PBT/PP-g-MAH共混体系性能研究

以PP-g-MAH作增容剂,通过熔融共混制备了PA6/PBT共混物。采用DSC研究共混体系的结构性能,通过熔融指数,拉伸强度和抗冲击强度测试研究共混体系的力学性能。结果表明:当PP-g-MAH添加量达到2份时,PA6/PBT/PP-g-MAH共混物拉伸强度提高了14.8%,冲击强度提高了43.8%,结晶温度、熔融温度降低,熔体流动速率减小。     

PA6/无机纳米复合材料的力学性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/SiO2包覆纳米CaCO3、PA6/纳米SiO2、PA6/纳米CaCO3复合材料,对其力学性能进行比较分析研究.结果表明,3种纳米复合体系的力学性能与纯PA6相比都有不同程度的提高.三者相比较,PA6/SiO2包覆纳米CaCO3体系的力学综合性能最优,当SiO2包覆纳米CaCO3的添加量为0.5份时,缺口冲击强度提高了13%,断裂伸长率提高了169%,拉伸强度和弯曲弹性模量也有所提高.另外,差示扫描量热法(DSC)研究发现,无机纳米粒子对PA6的结晶性能影响不大.     

透明尼龙PA6T/6I在GF增强PA66体系中的应用

采用尼龙66 (PA66)和透明尼龙PA6T/6I为基体树脂,用熔融共混改性的技术方法制备PA66/PA6T/6I/GF复合材料,考察了透明尼龙PA6T/6I含量对复合材料的熔融结晶行为、热变形温度(HDT)、力学性能、表面性能的影响。结果表明,当玻璃纤维含量为30%的情况下,在透明尼龙树脂PA6T/6I用量不高于基体树脂含量的20%时,改性复合材料熔融结晶行为与PA66类似,复合材料制品表面的浮纤问题得到解决,比未添加透明尼龙PA6T/6I的复合材料相等的拉伸强度和弯曲强度分别提高27%和40%,简支梁和悬臂梁缺口冲击强度则分别提高了26%和40%,吸水率提高了30%,具有优异的综合性能和尺寸稳定性。     

尼龙6/液晶高分子/玻纤原位复合材料聚集态结构及其力学性能

分别采用两种不同型号的液晶高分子(LCP)Vectra A950(LCP VA)及Novaccurate(LCP NV)与聚酰胺6(PA6)熔融共混制备PA6/LCP/GF共混物.研究LCP含量及型号对LCP/GF/PA6共混物聚集态结构及力学性能的影响.结果表明:玻纤在复合材料中具有良好的取向,并且呈现出典型的"皮芯"结构;其中含NV组份中玻纤与PA6的界面结合较好,同时LCP也有自身形成微纤结构的趋势.两种LCP对LCP/GF/PA6共混物的拉伸强度影响不大,而弯曲强度和冲击强度随LCP含量的增加有先增加后减小的趋势,其中,当VA含量为10份时弯曲强度达到最大值,为114.9 MPa,比纯PA6提高了36.8%,当NV含量为10份时,冲击强度达到最大值,为4.74kJ/m2,比纯PA6提高了24.7%.     

3种非极性聚合物材料共混改性PA6

制备不同配比HDPE/PA6、UHMWPE/PA6和PTFE/PA6共混复合材料.对它们的吸水性和力学性能进行测试和分析,用显微镜对拉伸断面进行微观观察.结果表明:随共混材料含量增加,3种PA6基复合材料的吸水率比纯PA6明显减少,其中HDPE/PA6复合材料阻水性最好,其吸水率是纯PA6的25%;3种复合材料的拉伸强度和弯曲强度有不同程度的降低,冲击强度得到提高,HDPE质量含量为20%时HDPE/PA6的伸长率出现最大值,比纯PA6高出48%.增容剂对3种复合材料的相容性有一定的改善效果,HDPE/PA6改善效果最好.     

短切芳纶纤维增强复合材料的研究进展

综述了短切芳纶纤维增强环氧树脂、热塑性聚氨酯、尼龙、聚乙烯、聚苯硫醚、间规聚苯乙烯等复合材料的研究进展.芳纶纤维的加入影响了基体树脂的力学性能.纤维表面经过改性后,复合材料的力学性能得到了改善.     

碳纤维增强尼龙66复合材料的制备及性能

采用双螺杆挤出机熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强尼龙66复合材料(PA66/CF),对其结构进行了表征,并研究了其力学性能。扫描电镜照片显示,在PA66/CF复合材料中,CF与PA66基体充分粘结在一起,其微观形貌表明,体系中碳纤长度为0.5~0.7 mm。力学性能测试发现,与尼龙66相比,PA66/CF复合材料各项力学性能指标均有大幅度提高。当加入4束碳纤维时,PA66/CF复合材料力学性能最佳,该复合材料的拉伸强度为200.2 MPa,与PA66相比提高了113.2 MPa;弯曲强度为280.2 MPa,比PA66提高了190.3 MPa;弯曲模量为13560.8 MPa,比PA66提高了10628.7 MPa;冲击强度为14.8 kJ/m^2,比与PA66提高了6.3 kJ/m^2。该PA66/CF复合材料密度较小、力学性能优良,可以广泛应用于风电叶片、发动机罩盖、仪表盘、车尾门等产品当中。     

碳纤维增强PPO/PA6共混物的研究

通过熔融挤出制备聚苯醚接枝马来酸酐（PPO-g-MAH）作为聚苯醚/尼龙6（PPO/PA6）共混物的相容剂,再与苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、碳纤维（CF）共混制备PPO/PA6/PPO-g-MAH/SEBS/CF复合材料。CF经侧喂料口加入,通过改变螺杆转速来制备不同CF含量的复合材料。通过动态热机械分析（DMA）、毛细管流变和力学性能测试等方法研究了CF含量变化对复合材料热机械性能、流变行为、力学性能等的影响。再与相同条件下制备的玻璃纤维（GF）复合材料进行比较,通过扫描电子显微镜观察（SEM）和力学性能测试,表明CF能够更好的被基体树脂包覆,制得的复合材料性能更优。     

三元尼龙对氯化聚乙烯性能的影响

采用三元尼龙改性氯化聚乙烯（CPE）,研究了尼龙用量对CPE共混胶加工性能和物理机械性能、稳定性、耐油性能的影响。结果表明：CPE和尼龙具有较好的相容性,随着尼龙用量的增加,CPE共混胶的强度以及模量大大提高,耐油及耐热性能亦明显改善,当尼龙用量为40份时,共混物获得较为优异的综合性能;此外,尼龙与CPE共混后可提高共混胶剪切粘度,改善其加工性能,扩大了其应用范围。     

Joint Effect of Compatibilizer and Organo-Montmorillonite on Compatibilization of Polyamide-6/Poly(phenylene oxide) Blend: Morphology and Properties

Compatibilizer (styrene–maleic anhydride copolymer, SMA) and organo-montmorillonite (OMMT) were introduced into immiscible polyamide-6 (PA6)/ poly(phenylene oxide) (PPO) blend to obtain quaternary nanocomposites simply by melt extrusion. OMMT tactoids formed in PA6/PPO/OMMT ternary blend would become smaller or disappear with the addition of SMA. Besides, viscosity of SMA compatibilized PA6/PPO blend decreased a lot with the addition of OMMT. Based on these results, a mechanism for joint effect of SMA and OMMT in compatibilizing PA6 and PPO was proposed. We further studied water absorption and tensile properties of the nanocomposites, which were in consistent with the proposed mechanism.     

Influence of spinning velocity on mechanical and structural behavior of PET/nylon 6 fibers

Influence of spinning velocities on the mechanical and structural properties of polyethylene terephthalate (PET)/nylon 6 blend fibers have been reported. Fibers of PET/nylon 6 containing a small percentage of nylon (5% by weight) have been melt-spun at 3 different spinning velocities (2,900; 3,200; 3,600 m/min). The fibers have been characterized by thermal, morphological, structrual, and mechanical analysis. Various techniques such as SEM, DSC, X-ray diffraction, hot water shrinkage (HWS), viscosity, and birefringence have been used. SEM analysis revealed that in the blend, nylon 6 is well-dispersed as spheres in the PET matrix. The blend shows a marked decrease in the melt-flow index, which in turn leads to a beneficial effect on the rheological properties of the PET without negatively influencing its mechanical characteristics. This finding results in a saving on energetical requirements of the processing, as both temperature and pressure of spinning can be decreased. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.     

磷酸酯偶联剂改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用磷酸酯偶联剂对芳纶纤维表面进行接枝改性,研究了实验条件和纤维含量对芳纶纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响,并用电子扫描显微镜观察了PP复合材料的微观形态结构。结果表明:磷酸酯偶联剂成功接枝到芳纶纤维表面上,使芳纶纤维和PP的界面黏结性能得以明显改善。芳纶纤维可以显著地提高PP复合材料的力学性能当,其含量为20%时复,合材料的综合性能最优。     

PA6－PEG共聚纤维和PA6－PEG／PA6共混纤维的物理与力学性能

研究了ＰＡ６－ＰＥＧ共聚纤维以及不同组成比的ＰＡ６－ＰＥＧ／ＰＡ６共混纤维的各项性能。得到了平衡吸湿率可达８％左右的改性纤维。纤维的染色性和手感也有显著改善，力学性能可满足纺织加工的要求。     

PA6－PEG共聚纤维和PA6－PEG／PA6共混纤维的物理与力学性能

研究了ＰＡ６－ＰＥＧ共聚纤维以及不同组成比的ＰＡ６－ＰＥＧ／ＰＡ６共混纤维的各项性能。得到了平衡吸湿率可达８％左右的改性纤维。纤维的染色性和手感也有显著改善，力学性能可满足纺织加工的要求。     

Fatigue fracture of long fiber reinforced nylon 66

The fatigue behavior of long fiber reinforced nylon 66 has been investigated by measuring fatigue crack propagation rates of injection molded samples. Plaques varying in thickness from 3 to 10 mm were employed for nylong 66 containing either glass, carbon or aramid fibers. Both conventional chopped, short fiber reinforcements and pultruded long fiber filled nylon 66 were examined. Long fiber reinforced nylon 66 exhibits improved fatigue resistance as shown by decreases in fatigue crack propagation rates compared to short fiber filled composites. Using a fracture mechanics analysis, it is shown that the improvements are due primarily to the higher moduli of the long fiber reinforced nylon 66, with only a slight increase in the calculated strain energy release rate associated with fatigue crack growth. For short or long glass fibers, and for short carbon fibers, the effects of fiber orientation on fatigue crack growth rates can be predicted from the fracture mechanics model. More significant effects of fiber length on fatigue fracture energies are noted for long aramid and long carbon reinforced nylon 66. It is also shown that thicker plaques can exhibit poorer fatigue fracture behavior owing to their inferior core sections.