滑石粉填充增強尼龍復合材料的結構與性能研究.pdf

1、填料填充增強改性是實現(xiàn)尼龍高強度、高模量的有效方法,不同填料有效組合可以發(fā)揮各自優(yōu)勢,體現(xiàn)一種協(xié)同效果?；?Talc)作為一種具有較大徑厚比的片層狀填料能有效提高聚合物強度和剛性。本論文研究了片層狀 Talc對尼龍6(PA6)、尼龍66(PA66)的增強以及片層狀Talc分別與纖維狀GF和球狀CaCO3填料增強 PA6、PA66的協(xié)同效應。通過熔融共混制備了 Talc/PA6、Talc/CaCO3/PA6、Talc/GF/PA6、T

2、alc/PA66、Talc/PA6/PA66、Talc/GF/PA66等復合材料,主要研究了組分含量和不同粒子組合對 PA6、PA66性能的影響。通過力學性能測試考察了各共混體系的綜合力學性能;綜合運用差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TG)、掃描電鏡(SEM)研究了復合材料的熔融及非等溫結晶行為、熱性能以及微觀形態(tài)。
　　力學測試分析表明:Talc、Talc/CaCO3、Talc/GF能有效的增強尼龍。PA6增強體系中,Ta

3、lc/PA6體系拉伸強度和彎曲強度隨Talc含量的增加而增加,30wt％時達到最大值,比 PA6分別提高了17%和61%。填料含量保持在30wt%時,Talc(27wt%)/CaCO3(3wt%)/PA6、Talc(10wt%)/GF(20wt%)/PA6復合材料的拉伸強度和彎曲強度比PA6都有明顯提高。PA66增強體系中,Talc對PA66具有增強增韌效果,Talc(10wt%)/PA66復合材料的沖擊強度比PA66提高了21%,Ta

4、lc(30wt%)/PA66復合材料的拉伸強度和彎曲強度比PA66分別提高了3%和14%;Talc/GF的組合對PA66有明顯的協(xié)同效應,Talc(5wt%)/GF(25wt%)/PA66復合材料的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度比PA66分別提高了15%、35%和35%。
　　DSC測試分析表明:片層狀的Talc以及球狀CaCO3與纖維狀GF的引入對體系的熔融過程影響不大,Tm在很小的范圍內(nèi)變化,但對體系的非等溫結晶過程影響較大。填

5、料的加入使得體系的結晶起始溫度Ton、結晶峰值溫度Tc不同程度的升高、過冷度△T減小、結晶度 Xc增大、半結晶時間 T1/2變長。填料的加入對PA的結晶起到了異相成核作用,加快了成核速率,但是其在高溫下結晶以及對大分子鏈段運動的阻礙使得總體的結晶速率變慢。
　　TG、SEM測試分析表明:片層狀Talc的引入阻礙了小分子的逸出擴散,一定程度上延緩了尼龍的熱降解。片層狀Talc在尼龍基體中均勻分散而且沿流動方向上取向?qū)δ猃埖脑鰪娪欣?/p>