原位聚合制備尼龍6-納米SiO2復合材料及其性能研究.pdf

1、本文采用原位聚合的方法，制備了由不同表面官能團修飾的納米SiO2填充的尼龍6/納米SiO2復合材料。表征了納米復合材料的界面結構，分析了其相應的力學性能和摩擦學性能，并初步探索了炭黑及納米SiO2填充尼龍6復合材料的抗靜電性能。結果表明，納米SiO2表面所修飾的活性官能團以化學鍵作用與PA6分子鏈相結合，形成較強的界面相互作用，從而對納米復合材料的力學性能，摩擦學性能產生一定的影響。
　　 本論文的主要研究內容如下：
　　

2、 1、利用TEM、IR、TG及XPS手段對PA6納米SiO2復合材料進行了分析，在尼龍6的聚合過程中，納米SiO2表面不同的活性官能團均能夠與PA6分子鏈相結合，使得納米SiO2以化學鍵的方式接枝于PA6分子鏈中，兩相間產生較強的界面結合力；同時納米SiO2表面含有多個官能團，可以接枝多個尼龍6分子鏈，從而在復合材料體相中，局部形成網狀交聯結構，進而影響納米復合材料的性能。但是RNS-A和RNS-E兩種型號納米SiO2，表面含有不同的

3、活性基團，導致其在PA6基體中所形成的網狀交聯結構有所不同。
　　 2、對PA6納米復合材料的力學性能進行分析。結果表明RNS-A型納米SiO2能夠顯著提高PA6納米復合材料的拉伸強度和沖擊韌性，在RNS-A質量分數為0.5％時拉伸強度達到最大，比純PA6的強度提高約54％；在RNS-A質量分數為0.3％時缺口沖擊強度達最大，且比純PA6的提高約55％。RNS-E型納米SiO2對PA6能起到增強的作用，而沒有達到增韌的效果。在R

4、NS-E質量分數為0.3％時拉伸強度達到最大，比純PA6的提高約47.5％。
　　 3、利用環(huán)塊磨損試驗機對PA6及其納米復合材料的摩擦學性能進行分析，并用掃描電鏡對復合材料磨損表面進行觀察，發(fā)現隨RNS-A和RNS-E型納米SiO2含量的增大，復合材料摩擦系數呈增大趨勢；同時一定含量的納米SiO2可以降低復合材料的磨損量。隨著實驗載荷的增大，PA6及PA6納米復合材料的摩擦系數呈降低趨勢，而磨損量呈增大趨勢。而隨著實驗速度的增