聚烯烴-電紡尼龍66納米纖維復合材料結晶、界面及力學性能研究.pdf

1、靜電紡（或電紡）納米纖維由于具有較好的物理化學性能、較大的比表面積，以及在復合材料中幾乎不存在應力集中等優(yōu)點，最近幾年來逐漸引起復合材料研究者的關注。但截至目前，電紡納米纖維增強聚合物基復合材料的研究主要集中在熱固性聚合物基體和無定形聚合物基體體系，而對于熱塑性聚合物甚至結晶性聚合物基體的研究還鮮有報道。鑒于此，本論文首次制備了電紡尼龍66納米纖維填充的聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）基復合材料，著重探索尼龍66納米纖維的引入對聚烯烴力學性能的

2、影響。并進一步結合廣角X射線衍射、小角X射線散射、差示掃描量熱儀、偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡等表征手段，研究了尼龍66納米纖維的加入所引起的復合材料的結晶行為、結晶動力學、復合材料界面結構的變化。并從復合材料微觀結構的改變來解釋尼龍66納米纖維對聚烯烴復合材料力學性能的影響，從而明確聚烯烴/電紡尼龍66納米纖維復合材料微觀結構和性能之間的關系。本論文得到如下主要結論:
　　(1)較低含量的電紡尼龍66納米纖維的加入即可以同時提高聚

3、烯烴的拉伸強度、楊氏模量、延展性和韌性，即電紡尼龍66納米纖維也可以同時實現(xiàn)對聚烯烴的增強增韌。
　　(2)電紡尼龍66納米纖維對聚烯烴結晶表現(xiàn)出較強的異相成核能力，可以大幅度縮短成核誘導期，增加體系中的成核密度，加快結晶動力學，提高結晶度和結晶長周期，加厚晶片厚度和無定形區(qū)厚度，降低微晶尺寸。復合材料結晶度的提高和晶片厚度的加大使得復合材料的拉伸強度和楊氏模量提高，無定形區(qū)厚度的增加及晶粒尺寸的減小使得復合材料的韌性提高。與聚合

4、物片晶同處于納米尺度的尼龍66納米纖維可以較好地錨固晶片并阻礙微裂紋的擴展，也有利于抵抗外界的應力破壞。
　　(3)電紡尼龍66納米纖維在復合材料中表現(xiàn)出良好的分散，并且與聚烯烴基體間形成較好的界面粘結。在制備的復合材料中，聚烯烴基本穿透尼龍66納米纖維網(wǎng)絡，剛性的尼龍66納米纖維網(wǎng)絡被牢牢固定于復合材料中起到了剛性的骨架作用，因此剛性的尼龍66納米纖維在復合材料內部能夠有效承擔外界載荷，發(fā)揮較好的力學增強效果。
　　(4)