炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究--(Ⅲ)接枝对CF/PA6复合材料中PA6多重熔融行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化改性后阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF／PA6复合材料中PA6的多重熔融行为的影响。结果表明：CF的加入和其表面的接枝改性都会改变PA6等温结晶所得晶体的晶型和结晶度，且此作用与等温结晶的温度有关。较低的结晶温度下，未接枝CF表面的诱导作用有利于基体PA6形成稳定的α晶型；而表面接枝改性CF与PA6界面相互作用的提高会阻碍基体形成稳定的α晶型，主要形成γ和γ^o晶型。较高温度下，未改性CF表面的诱导作用减弱，基体与纯PA6一样主要形成γ晶型；而接枝改性CF则使得基体倾向形成亚稳定的γ^o型结晶。且未接枝CF的加入使得PA6的表观相对结晶度增大。而CF接枝改性后复合材料的表观相对结晶度减小。     

尼龙1313的结晶及熔融行为

通过W AXD对尼龙1313的结晶结构以及晶型间的相互转变进行了研究,发现尼龙1313在常温下结晶易形成γ晶型,当热处理温度升至110℃时,晶型转变为α晶型。在相同温度下结晶不同的时间,晶型不发生变化,而结晶时间的不同,只会导致结晶完善程度的差别。通过DSC对尼龙1313的熔融行为进行了研究。尼龙1313样品经过不同的热处理后,其熔融行为发生较大的变化,出现了两个熔融峰,低温熔融峰与退火温度相近,在熔融过程中,当温度升高到退火温度时即发生熔融,出现一熔融峰。     

Kevlar纤维改性尼龙6复合材料的等温结晶动力学及熔融行为

通过改性使Kevlar纤维(KF)成为己内酰胺阴离子开环聚合的活性中心,采用阴离子接枝法在其表面接枝上PA6低聚物,并与基体PA6混合,用挤出和注塑方式制备尼龙6/改性Kevlar纤维(PA6/KF1)复合材料.XPS,ESEM和FTIR分析表明Kevlar纤维表面接枝上了PA6低聚物.DSC测试表明,Kevlar纤维对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6 的结晶速率;由于表面接枝PA6的KF1与基体良好结合,阻碍了PA6分子链的迁移运动,导致其对PA6结晶成核作用不如未改性纤维(KF0);在较低温度下(188～192℃)等温结晶后的PA6呈现Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三重峰的熔融行为;而在较高温度(194℃),纯PA6的熔融行为则呈现熔融双峰;KF的加入同时使PA6的熔融行为发生显著变化.     

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究--(Ⅳ)接枝对CF/PA6复合材料界面形态的影响

利用偏光显微镜(PLM)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化及其阴离子接技尼龙6(PA6)对CF／PA6复合材料界面形态的影响，考察了纤维表面化学性质、结晶温度对CF／PA6复合材料界面形成横晶的影响。结果表明．在低于初始结晶温度至接近熔点范围内，PA6在未接枝与接枝CF表面均可以形成横晶，结晶温度低形成的横晶不致密、不完整，纤维诱发横晶的能力小．结晶温度高形成的横晶完整而致密，纤维诱发横晶的能力大。在相对较低的结晶温度下，接枝CF比未接枝CF具有较高的诱发横晶能力，同时诱发的横晶致密度高且完整性好。     

改性碳纤维增强尼龙6复合材料的制备及性能

通过硝酸酸化处理及尼龙溶液浸渍上浆处理对碳纤维(CF)进行表面改性,制备高强度、高模量,同时具有低熔指和优异加工性能的CF增强尼龙6(PA6)复合材料。采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和熔融指数仪等方法,对复合材料的微观结构、力学性能和结晶行为进行测试和表征。结果表明,经过PA6溶液浸渍上浆处理后的CF表面形成了一层PA6薄膜覆盖层,大大增强了CF与PA6基体的结合力,改善了CF的分散性,提升了复合材料整体的强度与模量,改性CF加入量为8%(质量分数)时复合材料拉伸强度提升80.8%,弹性模量提升513.9%。进一步对复合材料结晶行为的分析表明,改性CF的加入能够促进PA6由γ晶型向更稳定的α晶型转变,提高其结晶温度及结晶速率,使复合材料的结晶更加均匀、完善,从而提高体系黏度,降低复合材料熔融指数,显著提升了复合材料的加工性能。     

熔融结晶过程中热历史对尼龙6多晶现象的影响

用差示扫描量热仪考察了熔融结晶过程中晶核的残留对尼龙6多晶形成的影响。在熔融成型过程中尼龙6易形成较稳定的α和γ晶型。实验结果表明,在此过程中,尼龙6的α和γ晶核都对尼龙6的结晶有诱导性能,当尼龙6的熔体中存在其中一种晶型的晶核时,在结晶过程中则优先形成这种晶型。γ晶型在γ晶核不被熔融消失的情况下会向更稳定的α晶型转变,而这种转变不具有可逆性。     

PA6/PA6IcoT相容共混物的结晶行为

采用差示扫描量热法研究了熔融共混聚己内酰胺/聚对(间)苯二甲酸己二胺(PA6/PA6IcoT)相容体系的结晶温度、结晶程度以及结晶动力学,并通过热台偏光显微镜、广角X射线衍射仪观察了PA6/PA6IcoT共混体系的结晶相形态和晶体结构。结果表明,共混物的结晶行为与其组成、结晶温度区域密切相关。在非等温结晶时,随着非晶态PA6IcoT含量的增加,PA6相的相对结晶度增加,部分晶体结构由γ晶型转变为较完善的α晶型。在较高温度区域结晶时,少量的PA6IcoT就能使串并的晶核分开,形成大量微小晶粒。当PA6IcoT含量继续增加时,球晶数目会减少但尺寸增大。等温结晶动力学研究发现,结晶速度随PA6IcoT含量的提高而下降,Avrami指数值在4.5～6之间,并随着结晶温度升高而增大。     

尼龙612的结晶及熔融行为

用X射线衍射(WAXD)研究了尼龙612的晶型转变,低温下结晶得到尼龙612的β晶型,随结晶温度的升高,β晶型转变为α晶型。通过差示扫描量热(DSC)对尼龙612的熔融行为进行了研究,尼龙612样品经过不同的热处理后,其熔融行为发生较大的变化,出现了两个熔融峰,低温熔融峰与退火温度相近。在熔融过程中,当温度升高到退火温度时即发生熔融,出现一熔融峰。     

尼龙6/Kevlar纤维复合材料的非等温结晶行为及熔融特性

采用阴离子接枝法对K ev lar纤维(KF)进行表面改性,并用挤出方式分别制备尼龙6/未改性K ev lar纤维(PA 6/KF 0)及尼龙6/改性K ev lar纤维(PA 6/KF 1)复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了KF 0和KF 1对PA 6/KF复合材料非等温结晶行为与熔融特性的影响,并与PA 6进行比较。结果表明,KF 0和KF 1起成核作用,提高了基体PA 6结晶的起始温度Tconset,减小其总结晶时间ttotal,同时提高了PA 6熔融时低温峰的相对强度,其中KF 1的效果更为明显;随着冷却速率β的加快,PA 6/KF 0和PA 6/KF 1复合材料中PA 6组分与纯PA 6一样,其Tocnset移向低温,且PA 6的熔融热谱由单重熔融峰向双重熔融行为转变。     

碳纤维增强共聚酰胺6-66复合材料的制备及性能

通过两段式聚合法制备共聚酰胺PA6-66,然后采用熔融共混得到碳纤维增强PA6-66复合材料(CF/PA6-66).对复合材料的断面形貌、热性能、结晶性能、非等温结晶动力学、熔体流变性、力学性能和动态力学性能进行了分析.差示扫描量热(DSC)和热重分析结果表明,CF/PA6-66复合材料的熔点约为190℃,分解温度在376℃以上.DSC和X射线衍射分析表明,CF的加入加快了聚合物的结晶速率,促进γ晶型的形成.力学性能和熔体流变性能测试结果表明,随着CF含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度与缺口冲击强度均先升高后降低,当CF含量为20％时,CF/PA6-66复合材料的拉伸强度与弯曲强度分别为95.54 MPa和121.42 MPa,相比纯PA6-66分别提升了82.26％和81.17％,同时其黏流活化能仅为35.43 kJ/mol.     

热处理对铝合金半固态成形件组织与性能的影响

研究了T6热处理工艺对A356铝合金半固态成形件力学性能的影响，并应用光学显微镜与透射电镜对金相微观组织和第二相化合物的沉淀析出状况作了进一步的研究。结果表明，固溶温度对半固态铝合金A356成形件力学性能的影响是原始强化相溶解与强化相析出的综合结果，并且后者在热处理中起主要作用。也研究了不同时效参数对成形件硬度的影响，随着时效时间的增加，强化相的不断析出，硬度不断提高，当到一定的程度，热处理出现过时效，强度又开始降低。还从微观角度解释了热处理时产生这一性能差异的内在原因。     

马来酸酐接枝SEBS对尼龙6/SEBS共混物聚集态结构的影响

研究了马来酸酐(MAH)接枝的部分氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)(SEBS-g—MAH)对尼龙6／SEBS的共混物聚集态结构的影响。研究结果表明,SEBS—g—MAH上的MAH侧基和尼龙6的端氨基发生了缩合反应,增加了尼龙6和SEBS的界面相互作用．透射电镜(TEM)的结果表明,当SEBS在尼龙6／SEBS共混物中为分散相时,SEBS-g—MAH使得分散相颗粒尺寸明显减小,两相界面变得模糊．示差扫描量热仪(DSC)的研究结果表明,SEBS-g—MAH的引入对尼龙6／SEBS共混物的熔融峰、结晶峰和结晶度都有明显的影响．因此SEBS-g—MAH与SEBS相比能更有效地与尼龙6相容,在很大程度上改变了尼龙6／SEBS共混体系的聚集态结构。     

PA6/SEBS/PP-g-MAH的共混改性

用双螺杆挤出机对PA6用SEBS和SEBS／PP-g-MAH进行共混改性,PA6／SEBS／PP-g-MAH比PA6／SEBS的力学性能如拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都有不同程度的提高;PA6／SEBS／PP-g-MAH比PA6／SEBS、PA6的吸水率有较大幅度降低;用扫描电镜(SEM)研究了PA6／SEBS／PP-g-MAH争PA6／SEBS样品的冲击断面,PA6／SEBS／PP-g-MAH中SEBS分散相粒子半径远比PA6／SEBS中SEBS分散相粒子半径小争均匀,这表明PA6／SEBS／PP-g-MAH改性后的PA6与SEBS的相容性有很大的改善。     

固溶态染料激光材料基质的合成和性能的研究

以甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸(MMA/AA)共聚物为基本组分,加入尿素,以双甲基丙烯酸乙二醇酯(DMEG)为交联剂,本体聚合制得固溶态染料激光材料的基质。AA对激光染料Rh6G有增溶作用,MMA/AA=8/2(mol)时。Rh6G的浓度可达4×10~(-3)M。AA和尿素均有利于Rh6G二聚体转变为单分子,在MMA/AA=7.6/2.4(mol)溶液中,尿素为4％时,Rh6G的发射荧光光强I_F与在乙醇溶液中的I_F几乎相同。DMEG可有效地提高基质的T_g、硬度和热稳定性。基质有良好的透明性,其透光率基本上与纯PMMA相同。     

尼龙6/聚苯乙烯共混物融合缝的形态及其对力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、力学性能测定,研究了尼龙6／聚苯乙烯(PA-6／PS)共混体系融合缝的形态及力学性能．鲒果表明,分散相和连续相的粘度比对融合缝的形态有重要影响．当η分散相／η连续相＞1时,融合缝处分散相的形态不同于本体．融合缝处分散相沿融合缝取向;当η分散相／η连续相＜1时．融合缝处分散相的形态与本体形态相似．均以球形粒子分散于基体中。融合缝的存在使共混体系的力学性能有较大下降,主要由融合缝处分散相形态所致。     

EVA-g-MAH对PA6/EVA共混合金原位反应增容作用的研究

用乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（ＥＶＡ）对尼龙６（ＰＡ６）进行增韧,加入乙烯－醋酸乙烯酯共聚物与马来酸酐的接枝物（ＥＶＡ－ｇ－ＭＡＨ）进行原位反应增容,在反应型双螺杆挤出机上实现反应增容共混过程,制备出了具有超韧性的ＰＡ６／ＥＶＡ／ＥＶＡ－ｇ－ＭＡＨ三元共混合金。探讨了ＥＶＡ－ｇ－ＭＡＨ对ＰＡ６／ＥＶＡ的原位反应及增容机理,用倍高扫描电镜考察了合金材料的亚微相态。结果表明,ＥＶＡ－ｇ－ＭＡＨ的加入使合金     

界面相互作用对尼龙6/SEBS共混体系流变行为的影响

利用高压毛细管流变仪研究了SEBS-g-MAH对PA6／SEBS共混体系的流变行为影响，结果表明，PA6／SEBS共混体系的粘度随SEBS增加先降低后升高；PA6／SEBS—g—MAH共温体系的粘度随SEBS-g—MAH含量增多有较大幅度的增加；将SEBS和SEBS—g—MAH混合使用时，共温材料的流变行为表现为二者的协同作用结果，其中SEBS—g—MAH对共混材料流变性能的影响更大．红外分析的结果表明，共混后SEBS—g—MAH与尼龙6发生了反应，生成群离羧酸，并且随SEBS—g—MAH含量的增加，游离羧酸的量也逐渐增加，即共混后增加了体系中分子键长度，流动时分子键间更易发生缠结，使粘度增加，这与高压毛细管流变实验的结果是对应的。     

三维六向编织复合材料力学性能的实验研究

通过拉伸 ( 含开孔拉伸 ) 、压缩 ( 含开孔压缩 ) 、面内剪切及冲击后压缩实验,获得了三维六向编织复合材料的主要力学性能参数。基于宏观实验,探讨了材料在拉伸、压缩及剪切载荷作用下的破坏模式和失效机理,分析了开孔类型 ( 机械孔、编织孔 ) 对材料拉、压性能的影响并研究了冲击对材料压缩性能的影响。所获结果为进一步研究三维六向编织复合材料的刚度、强度预报奠定了基础。     

PA1010/6共聚物松弛行为研究

研究了尼龙１０１０／６ 共聚物在液氮温度与 Ｔｍ 之间的松弛行为与组成的关系。发现随 Ｐ Ａ６ 含量增加, Ｔｒ 变化不明显, Ｔβ略有上升, Ｔα先下降而后又上升。ｔｇδ（γ）／ｔｇδ（α）、ｔｇδ（β）／ｔｇδ（α）变化趋势一致,都是先下降而后又增大,而ｔｇδ（α）先增大而后减小。 Ｐ Ａ１０１０ 单体与 Ｐ Ａ６ 单体摩尔比１∶２ 时,ｔｇδ（γ）／ｔｇδ（α）、ｔｇδ（β）／ｔｇδ（α）有极小值,ｔｇδ（α）有极大值。