偶联剂对MC尼龙6/纳米ZnO复合材料性能的影响

用3种偶联剂修饰纳米ZnO合成MC尼龙6/ZnO纳米复合材料,对所制备的复合材料进行形貌和力学性能的研究。力学性能分析表明:用铝酸酯偶联剂修饰纳米ZnO合成MC尼龙6/纳米ZnO复合材料其弯曲模量和简支梁冲击强度提高幅度较大,说明对弯曲强度和冲击韧性提高较明显;钛酸酯偶联剂修饰纳米ZnO合成MC尼龙6/纳米ZnO复合材料其拉伸强度和断裂伸长率提高幅度较大,说明对拉伸性能提高明显;硅烷偶联剂修饰纳米ZnO合成MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的断裂伸长率提高幅度最大,简支梁冲击强度提高的幅度也比较大,说明对综合韧性的提高显著。SEM分析表明:样品中ZnO粒径均小于100nm,达到了纳米级的分散,用铝酸酯偶联剂合成的复合材料中纳米ZnO分散得最均匀。     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料热稳定性的原位XRD法研究

采用原位聚合反应制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料. 动态高温XRD(20~210℃)分析表明,随着温度的升高,MC尼龙6的α1(200)晶面和α2(002+202)晶面分别发生了收缩和膨胀,纯MC尼龙6和MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的α1和α2晶面热膨胀系数分别为aTα1=-8.8×10-5 ℃-1, aTα2=1.6×10-4 ℃-1和aTα1=-1.7×10-4 ℃-1, aTα2=3.4×10-4 ℃-1. 随着温度的升高,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料相对结晶度逐渐降低,在熔融温度附近结晶结构基本被破坏,在达到升温高点后的降温过程中产生了重结晶,在20~210℃之间的结构变化基本是可逆的. 加入纳米ZnO提高了MC尼龙6的热稳定性,随着纳米材料含量的增加,复合材料的热稳定性呈上升趋势,分散得越好,热稳定性越强;加入纳米ZnO使MC尼龙6的起始降解温度提高1~9℃,最大失重速率时的温度提高.     

MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6／纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

MC尼龙6/纳米SiO_2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6/纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1%时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21%,弯曲模量提高40.3%,简支梁冲击强度提高69.1%,断裂伸长率降低43%。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30 nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

MC尼龙6/SiO2纳米复合材料的制备与表征

用原位聚合法制备了MC尼龙6／SiO2纳米复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,复合材料的力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现降低趋势。采用SEM、XRD和DSC对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／SiO2纳米复合材料的结晶度下降。复合材料的熔点比未改性的纯MC尼龙6提高了2～3℃左右。     

MC尼龙／纳米CaSO4复合材料的制备与表征

采用原位聚合反应制备MC尼龙／纳米CaSO4复合材料并对其性能、形貌和结晶形态进行了分析。分析结果表明：复合材料中纳米CaSO4达到了纳米级分散,起到同时增强增韧的作用,复合材料拉伸强度比MC尼龙提高17．4％;弯曲模量提高26．9％;冲击强度提高16．7％。纳米CaSO4的引入没有改变尼龙6的结晶形态;修饰后的纳米CaSO4有利于在MC尼龙中均匀分散。     

MC尼龙6/纳米TiO2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙6／纳米TiO2复合材料,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2在复合材料中的分散形态,并研究了纳米TiO2含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明：在纳米TiO2质量分数低于2％时,纳米TiO2能较均匀地分散在复合材料中,对复合材料同时具有增强和增韧的作用;纳米TiO2的加入提高了复合材料热稳定性,使MC尼龙6的起始降解温度提高2～3℃,最大失重速率温度大幅度提高,并随纳米TiO2用量的增加而升高。     

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅(SiO2)／MC尼龙6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为；并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明，在纳米SiO2／MC尼龙6原位复合材料中，纳米SiO2对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用，并提高了其结晶速率。     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙6(MC尼龙6)／TiO2原位纳米复合材料,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2以纳米级均匀分散于MC尼龙6中,其含量小于1份时近乎单分散,大于1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明,纳米TiO2对MC尼龙6的结晶起到了异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构;退火处理结果表明,高温退火或加入纳米TiO2,都有利于MC尼龙6基体中α晶型的生成,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明,纳米TiO2提高了复合材料的热稳定性,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。     

MC尼龙6/聚砜原位复合材料的性能研究

采用阴离子聚合法制备了MC尼龙6(MCPA6)/聚砜(PSU)原位复合材料。利用差示扫描量热、热重分析等方法表征了复合材料的热性能,利用X射线衍射研究了复合材料中MCPA6基体的晶型变化,并对复合材料的力学性能进行了表征。结果表明,随着PSU含量的增加,原位复合材料中MCPA6的结晶温度下降,但复合材料的热分解温度不断增加;纯MCPA6和复合材料中的MCPA6均呈现典型的α晶型衍射峰;当PSU质量分数为2%时,MCPA6的结晶度最小,为30.99%,复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量均达最大值,分别为84.78 MPa和830.50 MPa。     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。     

MC尼龙／Sm2O3纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料,并对其结构和力学性能进行了表征.结果表明,纳米Sm2O3使MC尼龙晶格尺寸发生了一定程度的改变;纳米Sm2O3的加入可以明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果;MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料的力学性能随着纳米Sm2O3用量的增加呈先升高后降低的趋势.当纳米Sm2O3的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别比MC尼龙提高了18.8%和91.5%,当纳米Sm2O3的质量分数为1.0%时,复合材料的缺口冲击强度、穹曲强度和弯曲弹性模量达到最大值,分别比MC尼龙基体提高了36.6%、11.2%和11.5%.     

超细滑石粉改性MC尼龙的研究

考察了超细滑石粉对MC尼龙复合材料物理力学性能的影响。结果表明,滑石粉与MC尼龙复合,显著地改善了制品的收缩率、吸水率,热变形温度提高24℃。制品具有填料分布均匀、外观光泽优良等优点。同时,加入滑石粉还可以降低MC尼龙制品的成本。硅烷偶联剂可以增加滑石粉与MC尼龙基体的相容性,使复合材料的冲击强度较MC尼龙提高11％。     

MC尼龙/无机纳米轴瓦材料的摩擦磨损性能研究

以纳米碳酸钙/石墨为增强改性剂制备MC尼龙/无机纳米复合轴瓦材料,在自制的摩擦磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与普通MC尼龙材料作对比试验。结果表明,实验条件的变化影响着MC尼龙纳米材料的摩擦磨损行为,随实验压力和对磨速度的增加,摩擦系数和磨损体积都呈现先快速降低而后逐渐上升的趋势。在相同的实验条件下,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积均比普通MC尼龙的低,当对磨速度和压力分别为2.1 m/s和120 N时,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积分别约为普通MC尼龙的60%和17%。干磨时,MC尼龙纳米材料的磨损体积约为水润滑时的25倍。     

聚醚改性铸型尼龙的研究

介绍了聚醚改性铸型尼龙的制备方法，以聚醚和异氰酸酯为原料合成预聚体活化剂在该活化剂存在下引发己内酰胺阴离子聚合，聚体韧性被显著改善。讨论了各各绎制备过程的影响，并测试了制品性能与预聚体用量的关系，当预体用量为聚合体重的８％时，材料缺口冲击强度最高。     

陶瓷微珠改性MC尼龙的研究

考察了陶瓷微珠对MC尼龙的物理、力学性能的影响。结果表明,陶瓷微珠改性MC尼龙的物理、力学性能优良。当陶瓷微珠的质量分数为10%时,制品的收缩率下降,热变形温度提高25℃以上,制品具有填料分布均匀、外观光泽性好等优点;弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度都有所提高,其中弯曲强度提高15%以上,冲击强度也提高7%以上。综合考虑,质量分数10%的DT型陶瓷微珠改性MC尼龙的力学性能比较理想。     

尼龙6纳米复合材料研究进展

综述近年来国内外尼龙6(PA6)纳米复合材料的研究现状。基于各种不同制备方法,将其分为PA6／聚合物分子复合材料、PA6／无机层状物纳米复合材料和PA6／其它无机纳米粒子复合材料三类;重点介绍了这三类PA6纳米复合材料的性能、制备等的研究进展。