PA6-UHLE共混材料的力學破壞行為研究.pdf

1、本文首先通過熔融共混法制備高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和乙烯-丙烯酸共聚物四種材料的共混物,簡稱為UHLE,然后制備聚酰胺6(PA6)/UHLE共混物,并對其拉伸行為和斷裂韌性進行了測試。利用DSC研究了共混物試樣拉伸前后的熔融行為,通過掃描電鏡(SEM)對PA6及其共混物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和斷裂形貌進行了觀測,并以此證明共混材料斷裂過程中的能量耗散模型。
　　拉伸行為測試表明:各組分的PA6/UHLE共混物在同一測

2、試條件下表現(xiàn)出明顯不同的拉伸變形行為;未后處理的和進行后處理過的拉伸試樣也表現(xiàn)出不同的拉伸行為。PA6/UHLE共混物存在著拉伸二次屈服現(xiàn)象,隨著UHLE含量的增加,二次屈服現(xiàn)象由逐漸明顯變得不明顯,冷拉指數(shù)也逐漸減小。
　　斷裂行為測試表明:在沖擊條件,PA6和PA6/UHLE共混物單面缺口試樣呈脆性斷裂,缺口沖擊強度隨著UHLE含量的增加而逐漸減小;在準靜態(tài)三點彎曲條件下,缺口長度較短時,純PA6表現(xiàn)為脆性斷裂,在缺口長度與試

3、樣寬度比約為0.8時,純PA6表現(xiàn)出脆—韌轉(zhuǎn)變的斷裂行為,PA6/UHLE共混物的所有缺口長度試樣均表現(xiàn)出韌性斷裂行為。隨著UHLE含量的增加,PA6/UHLE共混物的臨界裂紋引發(fā)能減小,但是最大載荷處的裂紋阻力和裂紋穩(wěn)定擴展阻力隨著UHLE含量的增加,先是增加后減少,綜合各斷裂韌性參數(shù)表明,在高速沖擊條件下,UHLE未能增韌PA6,在準靜態(tài)條件下,PA6/UHLE的斷裂韌性顯著增加,在UHLE含量為5wt％時,表現(xiàn)出最好的斷裂韌性。<

4、br>　　DSC測試表明,在試樣拉伸變形前后,DSC升溫曲線上的熔融峰的溫度從低溫移向高溫,這表明拉伸過程中,試樣的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生了變化。
　　SEM微觀測試表明,PA6/UHLE共混物中,UHLE以分散相分散在PA6基體中。沖擊試樣的斷裂表面光滑,UHLE以顆粒形態(tài)附著在斷裂表面或剝落,在斷裂表面上留下孔洞。準靜態(tài)條件下,純 PA6試驗的斷裂表面比較光滑,而PA6/UHLE共混物試樣斷裂表面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由發(fā)生了塑性變形的PA6基體