PA6/PA6-g-MAH/云母复合材料的增韧研究

分别以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)为增韧剂,研究了它们对聚酰胺6(PA6)/聚酰胺6接枝马来酸酐(PA6-g-MAH)/云母复合材料力学性能的影响。结果表明:以EVA为增韧剂所得复合材料的力学性能优于以POE或SBS为增韧剂所得复合材料;复合材料的冲击强度随EVA用量的增大而上升,当EVA用量为10%时,其冲击强度达到19.01 kJ/m2,较未经增韧改性的复合材料提高了5.29 kJ/m2;但复合材料的拉伸强度和弯曲模量均随增韧剂用量的增大而降低。     

PP/PA6复合材料结构与力学性能的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯/聚酰胺6(PP/PA6)复合材料。研究了PA6和不同增容剂(马来酸酐接枝PP和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体)对PP性能的影响。通过力学性能测试、DSC和SEM对PP/PA6复合材料的结构和性能进行了系统研究。结果表明:加入8%PA6和5%增容剂时,复合材料的综合力学性能最佳;PA6对PP有异相成核作用;在增容剂的作用下,PA6均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。摘要:     

PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究

将聚酰胺6(PA6)、三元乙丙橡胶/三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM/EPDM-g-MAH)弹性体和有机蒙脱土(OMMT)共混,制备了PA6/弹性体/OMMT三元复合材料,并研究了该复合材料的力学性能。结果表明:当OMMT用量为2%时,PA6分子插层进入到OMMT片层中,当OMMT用量增至5%时则得到剥离型复合材料;随着OMMT用量的增加,PA6/弹性体/OMMT复合材料的冲击强度先增大后减小,其中当OMMT用量为2%时,复合材料的冲击强度达到54.29 kJ/m2,是纯PA6冲击强度(4.15 kJ/m2)的13.08倍;随OMMT用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均逐渐增大,而断裂伸长率则随着OMMT用量的增加呈先增大后减小的趋势,并且在OMMT用量为2%时出现最大值。另外当OMMT用量较少时(低于5%),其对弹性体粒径的影响不大,此时弹性体粒径较小;而当OMMT用量超过5%时,OMMT进入弹性体中并形成了核壳结构,增加了弹性体的模量和粒径,从而使复合材料的冲击韧性降低。     

螺杆转速对PA6/LiCl复合材料性能的影响

通过FTIR、DSC、XRD研究了挤出机螺杆转速对聚酰胺6/氯化锂(PA6/LiCl)复合材料结晶和力学性能的影响。结果表明:随着螺杆转速的提高,LiCl和PA6络合反应程度增大,PA6/LiCl复合材料的结晶不完善程度增加,结晶度减小;当螺杆转速为240 r/min时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大值,分别为51.72和133.9 MPa;当螺杆转速为220 r/min时,复合材料的缺口冲击强度达到最大值7.9 kJ/m2。     

PA6/稀土复合材料的结构和性能研究

通过熔融共混法制备了聚酰胺6(PA6)/稀土复合材料,采用红外光谱测试仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等对其结构和性能进行了研究。结果表明,PA6与稀土没有发生化学相互作用,稀土对PA6起到异相成核作用,促进γ晶型的生成,但阻碍了α晶型的完美排列;复合材料的结晶度和结晶温度均高于纯PA6;随着稀土含量的增加,复合材料的拉伸强度略有降低,而断裂伸长率先增加后降低;稀土含量为6 %（质量分数,下同）时,断裂伸长率达到328.25 %;PA6/稀土复合材料的初始亮度随着稀土含量的增加而逐渐增强,而亮度呈指数规律衰减。     

细菌纤维素增强PA6/GF复合材料的力学性能研究

以细菌纤维素(BC)作为一种辅助增强纤维,对聚酰胺6/玻纤(PA6/GF)复合材料进行进一步增强改性,并对PA6/GF/BC复合材料的力学性能进行了研究。结果表明:当GF用量为10%、BC用量为0.4%时,PA6/GF/BC复合材料的结晶度提高到26.44%,拉伸强度比PA6/GF提高了13.29%,与GF用量为20%的PA6/GF复合材料性能相当,说明BC在PA6改性过程中起到一定的轻量化作用。     

PA6/SMA/LGF复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/苯乙烯-马来酸酐共聚物/长玻璃纤维(PA6/SMA/LGF)复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了LGF含量对PA6/SMA/LGF复合材料熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的结晶温度、结晶度以及熔融焓均先升高再降低,而且复合材料的最大分解温度较纯PA6显著提高;另外,随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的热性能及力学性能均明显改善,其中当LGF含量为27%时,复合材料的热变形温度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别增至206.0℃、227.8 MPa、7 335 MPa、180.6 MPa和18.7 kJ/m2。     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃PA6复合材料性能研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,制备了聚酰胺6(PA6)阻燃复合材料,采用氧指数、垂直燃烧和热失重(TG)重点研究分析了MCA对PA6复合材料的阻燃性能的影响,同时,考察了MCA对PA6复合体系力学性能和吸水性能的影响。结果表明,当MCA用量为10份时,PA6复合材料的氧指数达到28%,符合难燃材料的要求;TG分析表明,MCA的加入,使复合体系最大分解速率温度升高44℃,提高了PA6的热稳定性,但MCA的促炭能力不强;MCA的加入,复合材料拉伸强度随MCA的加入先增加后降低,而冲击强度逐渐降低;MCA的加入也降低了复合材料的吸水率。     

SEBS增韧PPO/PA6合金结构与性能研究

采用双螺杆熔融挤出的方法制备了氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)共聚物(SEBS)增韧聚苯醚/聚酰胺6(PPO/PA6)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)分析、毛细管流变分析、动态热机械分析(DMA)等方法研究了PPO/PA6合金的断面形貌、结晶性能、流变性能和动态力学性能。结果表明:加入SEBS后,共混合金的断裂方式由脆性断裂向韧性断裂转变;合金材料的结晶度降低,表观黏度提高,储能模量下降,冲击性能得到明显改善。     

不同偶联剂对PA6/硬石膏粉复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂KH560和钛酸酯偶联剂NDZ201对硬石膏粉进行表面改性,将其与聚酰胺6(PA6)共混,利用双螺杆挤出机制备出相应的PA6/硬石膏粉复合材料,研究了不同偶联剂对复合材料力学性能、熔融与结晶行为及热稳定性的影响。结果表明:KH560和NDZ201均以化学键的形式接枝到硬石膏粉的表面;与未改性硬石膏粉相比,改性后的硬石膏粉能更好地提高复合材料的力学性能,其中KH560对硬石膏粉的表面改性效果优于NDZ201;改性前后硬石膏粉的加入,不仅提高了PA6的结晶温度和结晶度,使PA6从α晶型向γ晶型转变,还有利于提高PA6的热稳定性。     

芳纶浆粕纤维增强尼龙材料的结构与性能研究

采用共混的方法制得了芳纶浆粕增强尼龙6复合材料,研究了芳纶浆粕用量及相容剂对增强尼龙6复合材料力学性能的影响,芳纶浆粕对尼龙6结晶行为的影响以及复合材料的形貌进行了研究。结果表明：随芳纶浆粕含量的增加,复合材料的断裂伸长率和缺口冲击强度下降,拉伸断裂强度先降后增;马来酸酐接枝聚丙烯的加入增强了两相界面的结合力,使得应力能够在两相间有效地传递,共混物宏观力学性能较之未加相容剂的尼龙6／芳纶浆粕体系好,其拉伸断裂强度和缺口冲击强度等均有所改善。     

PA6/蒙脱土复合材料结构与性能的研究

采用熔融插层法制备了尼龙6(PA6)／蒙脱土插层复合材料,通过X射线衍射仪、透射电镜等表征手段研究了该复合材料的微观结构,采用锥形量热仪、拉伸测试仪等测试了材料的阻燃性能、力学性能以及热变形温度。结果表明,有机蒙脱土片层的间距扩大了,PA6插入了有机蒙脱土片层之间。PA6／蒙脱土插层复合材料具有较低的热释放速率和质量损失,并且当有机蒙脱土质量分数为5％～7％时,该复合材料的综合性能最好。     

次磷酸铝/环氧硅树脂阻燃PA6的性能研究

将次磷酸铝(AHP)和环氧硅树脂(ESR)复配后添加到聚酰胺6(PA6)中制备了阻燃PA6材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL 94)测试研究了该阻燃PA6材料的阻燃性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了阻燃PA6的残炭形貌,同时还通过拉伸、弯曲和冲击强度测试考察了阻燃PA6的力学性能。结果表明:当AHP用量为24%时,阻燃PA6材料通过了UL 94V-0测试,其LOI值达到25.6%;而以质量比为95:5的复配阻燃剂AHP/ESR对PA6进行阻燃,且阻燃剂用量仅为18%时,阻燃PA6材料通过UL 94V-0测试,其LOI值达到25.8%,这说明AHP与ESR对PA6具有良好的协效阻燃作用。与PA6/AHP复合材料相比,PA6/AHP/ESR复合材料的力学性能有所改善,这说明ESR的加入可提高材料的力学性能。此外,SEM测试结果显示,ESR的加入有助于阻燃PA6材料形成均一、致密的炭层,对下层的材料起到了很好的保护作用,从而提高了材料的阻燃性能。     

SAN—g—GMA的制备及其在PA6／ABS中的应用

采用固相接枝制备苯乙烯/丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAN-g-GMA),研究了过氧化苯甲酰(BPO)和GMA用量对接枝吸光比的影响,以自制的SAN-g-GMA增容尼龙6/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PA6/ABS)共混物,探讨了SAN-g-GMA对共混物结构与性能的影响.结果表明:SAN-g-GMA能够增容PA6/ABS共混物,改善共混物的力学性能;Molau实验发现,SAN-g-GMA能够促进PA6/ABS两相界面结合,起到相容作用;共混物的SEM照片表明,SAN-g-GMA使ABS在PA6中分散均匀,粒子尺寸减小.     

PA6／POE-g-MAH体系的结构与性能研究

以动态硫化及非动态硫化方法制备了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)增韧的聚酰胺6(PA6) 共混物,研究了PA6／POE-g-MAH体系的力学性能以及POE-g-MAH在PA6中的分散状况。结果表明动态硫化 PA6／POE-g-MAH共混物的屈服强度、冲击强度、断裂伸长率及弯曲模量均高于非动态硫化方法制备的PA6／POE-g- MAH共混物,动态硫化的PA6／POE-g-MAH共混物可以在材料的刚性与韧性之间达到良好的平衡。扫描电子显微镜图像的统计分析表明,非动态硫化PA6／POE-g-MAH共混物中分散的橡胶相数均颗粒尺寸随组成中POE-g-MAH 的含量增大而不断增大,动态硫化的PA6／POE-g-MAH共混物中分散的橡胶相数均颗粒尺寸随POE-g-MAH含量的增大变化不大。     

HDPE/PA6/OMMT复合材料的结构及性能研究

采用熔融插层法制备了HDPE／PA6／OMMT纳米复合材料,用XRD、TEM和SEM对复合材料进行了表征。测试表明,聚合物大分子链已经插层进入蒙脱土片层之间,形成了插层型纳米复合材料。当蒙脱土添加量为3phr时,蒙脱土以完全剥离的形态分散在分散相PA6中;当用量增加至7phr时,使得两相的结构发生了逆转,即多组分的HDPE成为分散相,而PA6成为连续相。当蒙脱土用量为3phr时复合材料表现出最佳的机械性能。     

煤矸石填充聚酰胺6复合材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6／煤矸石复合材料，研究了复合材料的力学性能、微观结构、结晶行为和流变性能。结果表明：煤矸石的加入使聚酰胺6的的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别增加了约53．8％、66．1％、37．1％和63．4％，而冲击韧性基本保持，煤矸石最佳填充量为25％；煤矸石在聚酰胺6基体中分散均匀，复合材料具有韧性断裂特征；煤矸石使聚酰胺6的结晶温度由187．0℃升高到191．3℃，过冷度由33．6℃降至18．9℃，结晶温度范围变窄，即煤矸石提高了聚酰胺6的结晶速率，对聚酰胺6具有异相成核作用；在所研究的剪切速率范围内，聚酰胺6及其复合材料的流变行为表现为假塑性，煤矸石的加入使非牛顿指数减小，聚酰胺6对剪切敏感性下降。