碳纤维增强尼龙66复合材料的制备及性能

采用双螺杆挤出机熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强尼龙66复合材料(PA66/CF),对其结构进行了表征,并研究了其力学性能。扫描电镜照片显示,在PA66/CF复合材料中,CF与PA66基体充分粘结在一起,其微观形貌表明,体系中碳纤长度为0.5~0.7 mm。力学性能测试发现,与尼龙66相比,PA66/CF复合材料各项力学性能指标均有大幅度提高。当加入4束碳纤维时,PA66/CF复合材料力学性能最佳,该复合材料的拉伸强度为200.2 MPa,与PA66相比提高了113.2 MPa;弯曲强度为280.2 MPa,比PA66提高了190.3 MPa;弯曲模量为13560.8 MPa,比PA66提高了10628.7 MPa;冲击强度为14.8 kJ/m^2,比与PA66提高了6.3 kJ/m^2。该PA66/CF复合材料密度较小、力学性能优良,可以广泛应用于风电叶片、发动机罩盖、仪表盘、车尾门等产品当中。

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的结构与性能

使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA 66)复合材料(GF-PA 66),并对其结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明:制备的GF质量分数分别为20%,25%,30%的GF-PA 66复合材料的密度均低于1.4 g/cm 3,GF在GF-PA 66复合材料体系中呈现纤维交错复杂的网络结构;GF-PA 66复合材料的起始热降解温度均在320℃以上,具有较好的耐热性;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量升高,当GF质量分数达到30%时,复合材料的拉伸强度为147.4 MPa,比纯PA 66提高了75%,弯曲强度达到202 MPa,比纯PA 66提高了112%,弯曲模量达到7783.3 MPa,比纯PA 66提高了175%;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的悬臂梁冲击强度先降低后升高,当GF质量分数为30%时,复合材料的悬臂梁冲击强度高于纯PA 66。

碳纤维增强尼龙66复合材料的热性能

采用双螺杆挤出机熔融共混的方法制备了碳纤维(CF)增强尼龙66复合材料(PA66/CF),并利用差示扫描量热仪、热重分析仪、熔融指数仪对其热性能进行测试。结果表明,当碳纤维加入后,复合材料的熔点变化较小,但结晶温度明显提高,且不随碳纤维含量的增加而变化,这表明碳纤能够加快结晶速度。通过非等温结晶动力学的研究发现,随着降温速率的提高,结晶速率及结晶度均降低,这是由于,提高降温速度会使复合材料的黏度增大,链段的阻力增大,链段进入晶格时间变长。通过热重分析实验发现,复合材料最大热降解速率所对应温度升高。熔体流动速率实验表明,碳纤维能使复合材料的内摩擦力增大,熔融指数减小。

CHDM改性PBT共聚酯的非等温结晶动力学研究

采用直接酯化熔融缩聚工艺路线,以1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为第三单体,制备了CHDM改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共聚酯(PBTG),利用差示扫描量热仪测定了PBT及PBTG在不同降温速率下的降温曲线,并采用Jeziorny方法分析了PBTG的非等温结晶动力学。结果表明:随着降温速率的增加,PBT及PBTG的结晶温度降低,结晶曲线变宽;在相同降温速率下,相比PBT,加入第三单体CHDM后的PBTG的非等温结晶动力学速率常数降低,证明PBTG的非等温结晶能力降低,结晶速率变慢; CHDM的加入不利于PBT结晶。