增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

GF/MAH-g-SEBS改性PA66研究

采用玻璃纤维(GF)及马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物( MAH-g-SEBS)对尼龙(PA)66进行改性,并对复合材料的力学性能和微观结构进行了分析测试.结果表明,GF有效地提高了PA66的力学性能;MAH-g-SEBS的加入可以改善PA66/GF的界面状况,使GF和PA66紧密结合,增强了复合材料的韧性;GF和MAH-g-SEBS的添加,大大地降低了PA66的熔体流动速率,挤出加工时MAH-g-SEBS可以带动GF在基体树脂中流动,从而使GF更好地分散在PA66中.     

酚醛改性对玻纤增强聚酰胺66复合材料耐湿性的影响

采用熔融共混法制备了线型酚醛树脂(LPF)改性的玻纤增强聚酰胺66(PA66/GF)复合材料,研究了LPF对PA66/GF复合材料吸水性、力学性能以及耐湿性的影响。结果表明:随着LPF用量的增加,改性增强PA66复合材料PA66/GF/LPF的吸水率明显降低;同时复合材料的拉伸强度略有提升,但缺口冲击强度则有所下降。另外同改性前(PA66/GF)相比,改性复合材料(PA66/GF/LPF)的耐湿性明显提升,调湿处理后材料的力学性能基本保持稳定,其中当LPF用量为4%且调湿处理10天后,复合材料的拉伸强度保持率达到82.2%,同时冲击强度变化率仅为18.6%。     

废胶粉、滑石粉改性PA66/GF复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH560表面改性废胶粉(WRP)、环氧树脂E44改性滑石粉(Talc),以尼龙(PA)66/玻璃纤维(GF)复合材料为基体,制备了WRP,Talc及两者协同改性的PA66/GF复合材料,研究了WRP,Talc及两者协同作用对复合材料力学性能、结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明,当3份WRP经过1份KH560处理后,其与PA66/GF基体间的界面粘结性明显得到改善,其改性的复合材料弯曲强度和冲击强度最高,分别比PA66/GF基体提高了11.09%和2.05%。当1份Talc经过3份E44处理后,其在基体中具有良好的分散性,改性的复合材料弯曲强度和冲击强度达到最大,分别比基体材料提高了13.89%和8.42%。WRP与Talc均能促进复合材料的结晶,但两者协同作用对复合材料结晶性能没有明显的影响。采用1份KH560处理的3份WRP协同3份E44处理的1份Talc对复合材料进行改性,可使弯曲强度和冲击强度相比基体分别提高16.97%和6.25%,且使复合材料具有良好的热稳定性能,达到了低成本WRP和Talc改性制备高性能橡塑复合材料的目的。     

PA66/RTMB/GF复合材料的结构与力学性能研究

采用玻璃纤维(GF)、反应性增韧母料(RTMB)与PA66热机械反应性共混制备出了PA66/RTMB/GF复合材料.用IR、SEM、力学性能测定等方法研究了PA66/RTMB/GF复合材料的化学结构、断面形态及力学性能.结果表明:PA66/RTMB/GF中RTMB、GF和PA66间形成了化学键连接,GF和PA66间呈柔性界面结合;PA66/RTMB/GF质量比为60/10/30的复合材料的拉伸屈服应力、弯曲弹性模量、悬臂梁缺口冲击强度分别提高到原料PA66的1.73倍、2.72倍、3.86倍.     

PA66/GF微复合材料的制备与界面性能

采用不同涂层含量的玻璃纤维(GF)制备了GF增强尼龙(PA)66(PA66/GF)微复合材料.对不同涂层含量的纤维表面形貌分别进行了扫描电子显微分析和原子力显微分析,研究了涂层含量、纤维表面形貌与微复合材料界面剪切强度(IFSS)之间的关系.结果表明,当涂层质量分数为0.131%时,纤维宏观表面均一,微观区域表面粗糙,微复合材料的IFSS最大.在较低温度下,提高温度及水溶液的存在会破坏GF与树脂基体之间的结合;在较高温度下,随着老化时间的增长,GF涂层发生分解,破坏了涂层的结构,使得纤维与树脂基体结合变差,导致IFSS迅速降低.     

玻璃纤维静电吸附β成核剂增强PP的结构与性能

采用静电吸附的方法在玻璃纤维(GF)表面复合β成核剂,研究了改性前后聚丙烯(PP)/GF复合材料的结构与性能,得到了GF增强PP的复合材料。结果表明,静电吸附的方法可以在GF表面成功吸附β成核剂;而β成核剂的存在可诱导PP表面附生结晶,增强PP与GF的界面黏结力,显著提高PP/GF复合材料的力学性能,尤其是材料的冲击强度。相比于未改性的PP/GF复合材料,采用静电吸附法制备的PP/GF@β复合材料拉伸强度提高了7.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高了37.8%。     

玻璃纤维增强生物基PA10T复合材料的制备及性能研究

由癸二胺和对苯二甲酸缩聚而成的新型生物基半芳香族聚酰胺材料——聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T),其生物基质量分数为40%～60%,碳排放优势明显，可以满足可持续发展需要。以PA10T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一系列GF增强PA10T复合材料，并对材料的力学性能进行了研究。结果表明：随着GF增强体含量的逐渐增加，所制备的GF增强PA10T复合材料的拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度均逐渐增加。当GF增强体的添加质量分数为35%时，所制备的PA10T复合材料(PA10T-GF35)的拉伸强度为194.8 MPa,弯曲模量为10 246.8 MPa,缺口冲击强度为8.8 kJ/m²。此外，对PA10T-GF35复合材料的非等温结晶性能、耐冷冻液性能和加工性能进行了相关研究，结果表明：相较于聚酰胺66(PA66)和聚对苯二甲酰己二胺/聚酰胺66共聚物(PA6T/66),PA10T作为基体树脂所制备的PA10T-GF35复合材料展现出更好的耐冷冻液性能；同时，添加CYD-819可以明显改善PA10T复合材料的加工流动性能。     

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的结构与性能

使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA 66)复合材料(GF-PA 66),并对其结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明:制备的GF质量分数分别为20%,25%,30%的GF-PA 66复合材料的密度均低于1.4 g/cm~3,GF在GF-PA 66复合材料体系中呈现纤维交错复杂的网络结构;GF-PA 66复合材料的起始热降解温度均在320℃以上,具有较好的耐热性;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量升高,当GF质量分数达到30%时,复合材料的拉伸强度为147.4 MPa,比纯PA 66提高了75%,弯曲强度达到202 MPa,比纯PA 66提高了112%,弯曲模量达到7 783.3 MPa,比纯PA 66提高了175%;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的悬臂梁冲击强度先降低后升高,当GF质量分数为30%时,复合材料的悬臂梁冲击强度高于纯PA 66。     

PA66/GF复合材料研制及应用

研究了不同单纤维直径的玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)66复合材料的力学性能,通过扫描电子显微镜研究了PA66/GF复合材料的微观形貌结构.结果表明,GF直径减小,其与PA66的界面结合程度变好,PA66/GF复合材料的力学性能逐渐提高,但增幅不尽相同,直径为11 μm的GF制得的PA66/GF复合材料的力学性能与GF直径为10 μm的力学性能相当、微观结构也相似.采用直径为11 μm的GF制得的PA66/GF复合材料具有更高的性价比,已广泛应用于汽车行业.     

Synthesis of glass fiber‐multiwall carbon nanotube hybrid structures for high‐performance conductive composites

The conductive polyamide 66 (PA66)/carbon nanotube (CNT) composites reinforced with glass fiber‐multiwall CNT (GF‐MWCNT) hybrids were prepared by melt mixing. Electrostactic adsorption was utilized for the deposition of MWCNTs on the surfaces of glass fibers (GFs) to construct hybrid reinforcement with high‐electrical conductivity. The fabricated PA66/CNT composites reinforced with GF‐MWCNT hybrids showed enhanced electrical conductivity and mechanical properties as compared to those of PA66/CNT or PA66/GF/CNT composites. A significant reduction in percolation threshold was found for PA66/GF‐MWCNT/CNT composite (only 0.70 vol%). The morphological investigation demonstrated that MWCNT coating on the surfaces of the GFs improved load transfer between the GFs and the matrix. The presence of MWCNTs in the matrix‐rich interfacial regions enhanced the tensile modulus of the composite by about 10% than that of PA66/GF/CNT composite at the same CNT loading, which shows a promising route to build up high‐performance conductive composites. POLYM. COMPOS. 34:1313–1320, 2013. © 2013 Society of Plastics Engineers     

玻璃纤维增强尼龙66改性研究进展

阐述了玻璃纤维增强尼龙66在增韧改性、阻燃改性、耐溶剂改性、耐磨改性、界面改性、复合改性和制备工艺改进等方面的研究进展。指出玻璃纤维增强尼龙66目前常用的增韧方法是与弹性体和高韧性聚烯烃共混,而阻燃改性的有效手段是添加微胶囊化红磷和P-N型阻燃剂。     

Structure and mechanical properties of new hybrid composites based on polyamide 6,6 reinforced with both glass fibers and a semiaromatic liquid crystalline polyester

Polyamide 6,6 (PA66) composites with 30% glass fiber (GF) were blended with a semiaromatic liquid crystalline copolyester (Rodrun 5000 (R5)) up to 40% R5 by injection molding. The composites showed two amorphous phases. Interchange reactions took place between the two polymers, leading to good interfacial adhesion. The addition of 20% R5 was enough to counteract the viscosity increase provided by the GF. The synergistic increases in the modulus of elasticity were attributed to the increase in the skin thickness at increasing R5 content. The tensile strength of the composites remained constant on LCP addition, despite the lower tensile strength of R5 compared with that of PA66/GF. The notched impact strength increased notably at increasing R5 content. Polym. Compos. 25:601–608, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.     

热塑性复合材料中的高分子吸附包覆现象

通过对三相复合材料PP/GF/PA66、PP/GF/PET、PP/GB/PA66、PP/GB/PET以及PP/PA66/PET的力学性能和微观形貌的比较分析,研究了三相复合材料的界面吸附现象。实验结果表明,高分子的极性在多相体系的界面形成过程起着非常重要的作用。在熔融加工时,极性高分子能优先吸附包覆在极性无机填料或极性高分子表面;三相体系中的极性优先吸附包覆作用改善了无机填料和高分子基体之间的界面结合,使材料的力学性能优于不存在优先吸附作用的三相体系的力学性能。此外,通过比较分析复合材料组分之间的界面张力,从界面能的角度解释了多相复合材料中的优先吸附包覆现象。     

Mechanical and tribological properties of PA66/PPS blend. III. Reinforced with GF

Based on previous work, 70 vol % PA66/30 vol % PPS blend was selected as a matrix, and the PA66/PPS blend reinforced with different content of glass fiber (GF) was prepared in this study. The mechanical properties of PA66/PPS/GF composites were studied, and the tribological behaviors were tested on block‐on‐ring sliding wear tester. The results showed that 20–30 vol % GF greatly increases the mechanical properties of PA66/PPS blend. When GF content is 20 vol %, the friction coefficient of composite is the lowest (0.35), which is decreased by 47% in comparison with the unfilled blend. The wear volume of the GF‐reinforced PA66/PPS blend composite decreases with the increase of GF content. However, the wear‐resistance is not apparently improved by the addition of GF in the experimental range for comparison with unfilled PA66/PPS blend. The worn surface and the transfer film on the counterface were examined by scanning electron microscopy (SEM). The observations revealed that the friction coefficient of composite depends on the formation and development of a transfer film. The wear mechanism involves polymer matrix wear and fiber wear. The former consists of melting wear and plastic deformation of the matrix, while the latter includes fiber sliding wear, cracking, rupturing, and pulverizing. The contributions of the matrix wear and the fiber wear determine the ultimate wear volume of PA66/PPS/GF composite. In addition, the abrasive action caused by the ruptured glass fiber is also a very important factor. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 523–529, 2006     

三聚氰胺聚磷酸盐/硼酚醛协效体系阻燃PA66/GF复合材料的研究

采用氮磷型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与硼改性酚醛树脂(BPF)组成的复合阻燃体系对玻纤(GF)增强尼龙66( PA66)复合材料进行阻燃,获得了阻燃性能优异、力学性能良好的增强复合材料,研究了协效阻燃剂BPF/MPP配比、BPF/MPP用量及GF用量对阻燃复合材料阻燃性能的影响,采用微型燃烧量热和质量保持率分析方法研究了阻燃复合材料的燃烧及成炭行为,对复合阻燃剂的协效机理进行了讨论.结果表明,当BPF在BPF/MPP中的质量分数为15％时,添加25％ BPF/MPP复合阻燃剂可使20％ GF增强PA66复合材料达到V-0( 1.6 mm)阻燃级别,极限氧指数增加至25.3％,拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度分别为116 MPa,132 MPa,7.1 kJ/m2.该复合材料可满足高性能无卤阻燃的使用要求.     

偶联剂对短玻纤增强PA66微观结构及性能影响研究

利用双螺杆挤出机制备短玻纤增强尼龙66(GF／PA66)复合材料，研究多种偶联剂对GF／PA66的微观结构及性能的影响。结果表明，偶联剂的加入，不仅使GF在PA66基体中基本呈均匀分布，而且使材料的结构及性能有较大的改善；复合偶联剂All00 A B的改性效果优于单独使用A1100；复合偶联剂中All00的最佳含量为1．5％；随着GF含量的增加，材料的综合性能提高，但当GF含量大于35％时，材料的综合性能开始有所降低；All00 A B改性的GF／PA66的失效机理为界面的脱粘、脱粘后的摩擦和纤维的拔出。     

纳米Si3N4与玻璃纤维混杂增强PA6复合材料的摩擦学性能研究

以纳米Si3N4和玻璃纤维(GF)混杂增强尼龙6(PA6)复合材料,对PA6复合材料的摩擦学性能进行了实验研究。结果表明,纳米Si3N4和GF混杂可以显著改善PA6复合材料的摩擦学性能,以质量分数3%Si3N4和20%GF混杂填料的耐磨减摩性最好。扫描电子显微镜观察发现,纯PA6的磨损机理以粘着和犁削为主。在PA6/GF复合材料中纳米Si3N4含量较低时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合材料中纳米Si3N4含量较高时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损和磨粒磨损。     

聚酰胺66改性玻璃纤维增强聚苯硫醚体系的摩擦学性能研究

研究了聚酰胺66(PA66)改性玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)（PPS/PA66/GF）复合体系的摩擦因数、磨损体积、磨损后表面的微观形貌及损耗因子峰值、储能模量对摩擦因数的影响。结果表明,PA66的加入显著改善了复合材料的摩擦学性能,当PA66含量为40 %（质量分数,下同）时,磨损最小,为5.24 mm3,相对于PPS+30 %GF(13.60 mm3)下降了61 %;扫描电镜分析磨损表面,随着PA66含量的增加,磨损机理由磨粒磨损转为粘着磨损;复合材料损耗因子峰值越大,摩擦因数越小;初始储能模量越大,摩擦因数越小。