熱致聚酰胺液晶-尼龍相容原位復(fù)合材料研究.pdf

1、商品化熱致液晶聚合物(TLCP)主要為聚酯或聚酯酰胺類，與尼龍66(PA66)、尼龍6(PA6)完全不相容，改善TLCP與PA66、PA6的相容性是近年來(lái)原位復(fù)合材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題，目前主要采用添加第三組分(相容劑)的方法改善相容性，結(jié)果使原位復(fù)合工藝增加了難度，成本較高。 本研究改變目前添加相容劑的三元共混思路，依據(jù)共混體系中化學(xué)結(jié)構(gòu)越相似相容性越好的原則，開展二元共混研究。由本實(shí)驗(yàn)室自主合成出與PA66、PA6分子結(jié)構(gòu)

2、相似的熱致聚酰胺液晶(TLCPa)，由于二者分子中都含有酰胺鍵可以形成分子間相互作用的氫鍵，因此二元體系的相容性可以得到改善。本文分別研究了TLCPa/PA66、TLCPa/PA6二元相容原位復(fù)合材料的相容性、結(jié)晶性能、形貌及部分力學(xué)性能，并研究了TLCPa對(duì)PA66/PA6共混物的相容性及結(jié)晶行為的影響。從而為開拓TLCPa增強(qiáng)尼龍(PA)二元原位復(fù)合材料提供依據(jù)。 成功制備了TLCPa/PA66、TLCPa/PA6二元相容原

3、位復(fù)合材料。流變分析證實(shí)，TLCPa與PA66、PA6的粘度比小于1，有利于TLCPa在PA66、PA6基體中成纖。DSC、FTIR分析表明，TLCPa與PA66、PA6之間明確存在分子間相互作用的氫鍵，TLCPa/PA66、TLCPa/PA6共混體系具有較好的相容性；DSC、PLM、WAXD分析表明，TLCPa加入到了PA66、PA6的結(jié)晶過程，分子間氫鍵作用明顯抑制了PA66、PA6相的結(jié)晶，共混物中PA66、PA6的結(jié)晶度下降，T

4、LCPa加入沒有改變PA66、PA6的晶型和晶胞參數(shù)。 SEM分析表明，對(duì)于TLCPa/PA66共混物，在所研究的質(zhì)量配比范圍內(nèi)，TLCPa在PA66基體中并沒有全部形成微纖，當(dāng)加入10wt％TLCPa時(shí)，TLCPa成纖性較好，形成了長(zhǎng)徑比比較大的纖維；對(duì)于TLCPa/PA6共混物，在所研究的質(zhì)量配比范圍內(nèi)，TLCPa均形成了微纖，當(dāng)加入30wt％TLCPa時(shí)，TLCPa在PA6基體中形成了液晶相疇。對(duì)TLCPa/PA66共混物

5、的力學(xué)性能研究表明，先擠出后注塑共混物B(Ⅰ)的拉伸性能明顯優(yōu)于直接注塑共混物B(Ⅱ)，共混物的拉伸強(qiáng)度和模量隨TLCPa含量增加，出現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。當(dāng)加入10wt％TLCPa時(shí)，共混物B(Ⅰ)的拉伸強(qiáng)度最高提高了79.6％，拉伸模量最高提高了120.4％。共混物B(Ⅰ)的沖擊強(qiáng)度明顯改善，分子間氫鍵增強(qiáng)界面作用的同時(shí)，有效地阻礙了裂紋的擴(kuò)展。采用溶液共混法制備了TLCPa/PA6/PA66共混物，DSC、FTIR、WAXD、LS