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文檔簡介
1、目前,國內(nèi)外關于尼龍6(PA6)改性的研究中,關于PA6/聚乙烯(PE)/無機非金屬礦三元復合材料的研究還比較少。論文研究了PE和無機礦粉共同改性尼龍6的效果,考察高嶺土、PE對尼龍6的增韌增強協(xié)同作用,對改善尼龍6的性能、降低工程塑料成本具有重要的意義,同時也為開拓非金屬礦在聚合物中的應用提供研究基礎。 試驗研究用硅烷WD-70和鈦酸酯NDZ-201兩種偶聯(lián)劑對高嶺土表面改性,采用聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-MAH)作增容劑,通
2、過低密度聚乙烯(LDPE)和改性高嶺土微粉對尼龍6同時進行共混填充改性,制備PA6/LDPE/高嶺土三元復合材料,并進行了力學性能、熱學性能和吸水性能的研究,確定了制備三元復合材料較優(yōu)的改性配方和工藝條件,取得了有意義的成果。 1.通過高嶺土表面改性試驗的預評價結(jié)果、不同改性粉的填充對比試驗結(jié)果對比,結(jié)果表明:鈦酸酯NDZ-201對高嶺土粉體的改性作用較強,但與聚合物基體的結(jié)合效果不好;硅烷WD-70對高嶺土粉體的改性效果較鈦酸
3、酯稍差,但與聚合物作用的綜合結(jié)果比鈦酸酯好。 2.在復合材料一步法制備中,PE-MAH對高嶺土/PE/PA6共混體系有很好的增容作用,共混體系的分散相尺寸小,力學性能好。當PA6/LDPE/硅烷改性高嶺土/PE-MAH的配比為100份/7份/15份/7份時,制得復合材料的性能與純尼龍6相比,沖擊強度提高6.7%,彎曲強度提高21.1%,彈性模量提高36.3%,吸水率降低了32.5%,抗拉強度降低18.2%,洛氏硬度降低了9.4%
4、,制備出了性能較好的PA6/LDPE/高嶺土三元復合材料。 3.在PA6/LDPE/高嶺土三元復合材料的兩步法制備中,由于高嶺土的大量加入,存在顆粒聚團現(xiàn)象,使制得的復合材料的力學性能和熱學性能都有所降低。當PA6/LDPE/硅烷改性高嶺土/PE-MAH的配比為100份/20份/30份/10份時,制得復合材料的力學性能與純尼龍6相比,缺口沖擊強度降低了4.56%,彎曲彈性模量降低4.58%,抗拉強度降低了36.42%,洛氏硬度降
5、低了28.37%,彎曲強度提高了7.77%,吸水率降低了47.0%,而且熔體流動速率降低了很多,復合材料的性能有一定的降低。 4.通過對復合材料拉伸斷面SEM照片的分析表明,鈦酸酯NDZ-201改性的高嶺土沒有硅烷改性的高嶺土與尼龍6基體的結(jié)合好;高嶺土填充量過多時,分散相在基體中的分散性、與基體的粘結(jié)性都下降,從而造成性能的下降,與試驗的測試結(jié)果具有一致性。 5.通過對復合材料的DSC分析可知,LDPE的加入對PA6/
6、LDPE共混物起到了相當好的增韌效果;而改性高嶺土的填充能夠起到異相成核劑的作用,成核劑的添加可加快結(jié)晶速率,促進聚酰胺的成核和結(jié)晶,使球晶顆粒更細微化,能夠提高PA6/LDPE/高嶺土三元復合材料的拉伸強度、彎曲彈性模量和耐熱性。 6.填料與聚合物界面的形成包括:聚合物與填料的接觸浸潤過程和化學鍵結(jié)合的固化過程。粘接面的完整性直接影響復合材料的性能,而完整粘接面的形成與填料的幾何形態(tài)和表面化學反應活性、聚合物的柔韌性和化學結(jié)構(gòu)
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