透明尼龍納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系.pdf

1、本論文首先概述了無(wú)機(jī)納米粒子及其蒙脫土的特性,并對(duì)聚合物納米復(fù)合材料的制備方法及其研究進(jìn)展情況作了比較深入的研究.本論文以透明尼龍為基體,有機(jī)蒙脫土(OMMT)、改性納米SiO<,2>、改性納米TiO<,2>為分散相,通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)運(yùn)用熔融共混法制備了透明尼龍納米復(fù)合材料,并對(duì)其流變性能、力學(xué)性能、熱性能進(jìn)行測(cè)試和分析,并利用透射電鏡(TEM)對(duì)透明尼龍納米復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀(guān)察.1、流變性能結(jié)果顯示:透明尼龍及其納米復(fù)合材料均為

2、假塑性流體,非牛頓指數(shù)均小于1;在測(cè)試溫度范圍內(nèi),剪切應(yīng)力隨剪切速率的增大呈指數(shù)規(guī)律增大,表觀(guān)粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率的增大呈指數(shù)規(guī)律減小,并且透明尼龍納米復(fù)合材料的流動(dòng)性下降.2、透明尼龍/OMMT納米復(fù)合材料的力學(xué)性能得到一定程度的改善,其拉伸強(qiáng)度為109.5MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為57％,沖擊強(qiáng)度為4.47KJ/m<'2>,彎曲強(qiáng)度為149.8MPa,熱分析結(jié)果顯示OMMT的加入,使透明尼龍的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)提高了31℃,熱分解

3、溫度提高了10℃,因此透明尼龍/OMMT納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性增加;TEM照片顯示,有機(jī)蒙脫土在透明尼龍中能夠達(dá)到納米級(jí)分散.3、透明尼龍/SiO<,2>-1納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為103.5MPa,彎曲強(qiáng)度為140.8MPa,透明尼龍/SiO<,2>-2納米復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為135.7MPa,熱分析結(jié)果顯示SiO<,2>-1、SiO<,2>-2的加入,使透明尼龍的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)分別提高了18℃和16.8℃,熱分解溫度分別提高

4、了11.7℃和11.9℃,因此透明尼龍/SiO<,2>納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性增加;TEM照片顯示,SiO<,2>-1在透明尼龍中分散良好.4、透明尼龍/TiO<,2>納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為102.4 MPa,彎曲強(qiáng)度為143.8MPa,熱分析結(jié)果顯示TiO<,2>的加入,使透明尼龍的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)提高了13.4℃,熱分解溫度提高了42.6℃,因此材料的熱穩(wěn)定性隨納米材料的增加而增加;TEM照片顯示,TiO<,2>在透明尼龍中存