CBT-PA6共混物結(jié)晶動力學及應用.pdf

1、尼龍作為應用量最大的工程塑料，它具有力學強度高、彈性好、韌性強、耐磨、耐油及化學穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能，從而被廣泛應用于汽車、電子電器和航空航天等領域。但其極性強、吸水性大，吸水后導致彈性模量和沖擊強度下降、制品形狀和尺寸穩(wěn)定性變差等缺點，從而影響其制品尺寸的穩(wěn)定性和力學性能，另一方面，尼龍的粘度高，加工溫度高，以其為基體制備的碳纖維復合材料具有強度高、耐磨性好等特點，但加工過程成型溫度高，粘度大，工藝性能差等因素限制了它的應用范圍。大量文

2、獻表明，接枝、共聚或者共混改性（向尼龍中添加無機粒子或者小分子低聚體）可以提高流動性，共混改性操作簡便，成本低，受到了人們的高度關注。
　　CBT（環(huán)對苯二甲酸丁二醇酯）是一種環(huán)狀的熱塑性材料，聚合度n=2~6，在熔融狀態(tài)下粘度極低，潤濕能力極強，與各種高分子材料具有很好的相容性，本文以CBT為添加劑，采用溶液共混的方法制備了CBT/PA6共混物，在此基礎上研究了CBT對PA6結(jié)晶形貌、結(jié)晶動力學以及熱穩(wěn)定性的影響，然后分析了CB

3、T/PA6宏觀動力學過程，得到尼龍加工條件的基礎數(shù)據(jù)。制備了碳纖維增強CBT/PA6樹脂基復合材料，研究了其層間剪切強度以及彎曲強度隨CBT含量的變化。
　　粘度分析結(jié)果表明，CBT作為添加劑，可以迅速將PA6的熔體粘度降低至50 Pa.s以下，粘度隨CBT含量的升高而降低，但是CBT含量超過1.0％時，降低趨勢變得不明顯。
　　采用DSC的方法研究了CBT對PA6結(jié)晶動力學的影響。結(jié)果表明：（1）等溫結(jié)晶時，PA6加入CB

4、T后，Avrami指數(shù)n降低，結(jié)晶速率常數(shù)K以及結(jié)晶速率G變大，t1/2以及tmax減小，CBT加快了PA6的結(jié)晶速率。（2）非等溫結(jié)晶時，CBT可以降低Jeziorny方程指數(shù) n，提高結(jié)晶速率常數(shù) Zc；Mo方程處理時，lgΦ對 lgt線性關系較好，加入CBT后體系F(t)值迅速降低，說明在相同的條件下，CBT/PA6體系相比PA6結(jié)晶更迅速。
　　宏觀動力學的研究表明，對于有一定形狀厚度的PA6材料在加工過程中，材料內(nèi)部的溫

5、度與相對結(jié)晶度存在空間分布，因為結(jié)晶放熱，內(nèi)部散熱不及時，產(chǎn)生熱沖擊，導致溫度分布不均，溫度場的分布是導致相對結(jié)晶度存在空間分布的原因，故 PA6在加工過程中宜采用較小的降溫速率。
　　利用動力學研究給出的信息提示，以CBT/PA6為基體制備了碳纖維增強尼龍基復合材料，并測試了復合材料的層間剪切強度和彎曲強度，實驗結(jié)果表明，復合材料層間剪切強度值為47.61MPa~70.99MPa；彎曲強度值為437.09MPa~732.69MP