滑石粉填充增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、填料填充增強(qiáng)改性是實(shí)現(xiàn)尼龍高強(qiáng)度、高模量的有效方法,不同填料有效組合可以發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)一種協(xié)同效果。滑石粉(Talc)作為一種具有較大徑厚比的片層狀填料能有效提高聚合物強(qiáng)度和剛性。本論文研究了片層狀 Talc對(duì)尼龍6(PA6)、尼龍66(PA66)的增強(qiáng)以及片層狀Talc分別與纖維狀GF和球狀CaCO3填料增強(qiáng) PA6、PA66的協(xié)同效應(yīng)。通過(guò)熔融共混制備了 Talc/PA6、Talc/CaCO3/PA6、Talc/GF/PA6、T

2、alc/PA66、Talc/PA6/PA66、Talc/GF/PA66等復(fù)合材料,主要研究了組分含量和不同粒子組合對(duì) PA6、PA66性能的影響。通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試考察了各共混體系的綜合力學(xué)性能;綜合運(yùn)用差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TG)、掃描電鏡(SEM)研究了復(fù)合材料的熔融及非等溫結(jié)晶行為、熱性能以及微觀形態(tài)。
　　力學(xué)測(cè)試分析表明:Talc、Talc/CaCO3、Talc/GF能有效的增強(qiáng)尼龍。PA6增強(qiáng)體系中,Ta

3、lc/PA6體系拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨Talc含量的增加而增加,30wt％時(shí)達(dá)到最大值,比 PA6分別提高了17%和61%。填料含量保持在30wt%時(shí),Talc(27wt%)/CaCO3(3wt%)/PA6、Talc(10wt%)/GF(20wt%)/PA6復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比PA6都有明顯提高。PA66增強(qiáng)體系中,Talc對(duì)PA66具有增強(qiáng)增韌效果,Talc(10wt%)/PA66復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度比PA66提高了21%,Ta

4、lc(30wt%)/PA66復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比PA66分別提高了3%和14%;Talc/GF的組合對(duì)PA66有明顯的協(xié)同效應(yīng),Talc(5wt%)/GF(25wt%)/PA66復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度比PA66分別提高了15%、35%和35%。
　　DSC測(cè)試分析表明:片層狀的Talc以及球狀CaCO3與纖維狀GF的引入對(duì)體系的熔融過(guò)程影響不大,Tm在很小的范圍內(nèi)變化,但對(duì)體系的非等溫結(jié)晶過(guò)程影響較大。填

5、料的加入使得體系的結(jié)晶起始溫度Ton、結(jié)晶峰值溫度Tc不同程度的升高、過(guò)冷度△T減小、結(jié)晶度 Xc增大、半結(jié)晶時(shí)間 T1/2變長(zhǎng)。填料的加入對(duì)PA的結(jié)晶起到了異相成核作用,加快了成核速率,但是其在高溫下結(jié)晶以及對(duì)大分子鏈段運(yùn)動(dòng)的阻礙使得總體的結(jié)晶速率變慢。
　　TG、SEM測(cè)試分析表明:片層狀Talc的引入阻礙了小分子的逸出擴(kuò)散,一定程度上延緩了尼龍的熱降解。片層狀Talc在尼龍基體中均勻分散而且沿流動(dòng)方向上取向?qū)δ猃埖脑鰪?qiáng)有利。