原位改性浇铸尼龙6复合材料的合成与表征

为了提高单体浇铸尼龙6(MCPA6)的综合性能,在MCPA6合成体系中添加乙烯-辛烯共聚物(POE)、聚氨酯包覆空心玻璃微珠(TPU@HGM)进行原位改性,制备了MCPA6/POE和MCPA6/POE/TPU@HGM复合材料,研究POE及POE/TPU@HGM对材料结构和性能的影响。傅里叶变换红外光谱表征结果显示合成的聚合物为MCPA6。力学性能测试结果表明,POE加入可提高材料的断裂伸长率和缺口冲击强度,但会降低拉伸强度;MCPA6/POE/TPU@HGM复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度与纯MCPA6相比分别提高了32.23%,110.07%,114.36%,实现了增强增韧的效果。POE和TPU@HGM的加入提高了复合材料分解温度和残炭率,热稳定性提高。此外,POE和TPU@HGM对复合材料中MCPA6的结晶有阻碍作用,使MCPA6的结晶温度降低、结晶速度减慢、结晶结构不完善、熔点降低。

PA 6/PA 612共混双向拉伸膜的制备及结晶行为研究

以质量比8020的尼龙6(PA 6)和尼龙612(PA 612)共混制备PA 6/612流延膜,再经纵向和横向拉伸制得PA 6/612双向拉伸膜,考察共混膜的力学性能、熔融结晶行为、微观形貌、结晶结构,并采用Jeriorny修正的Avrami方程、Ozama方程及莫志深方法分析共混膜的非等温结晶动力学。结果表明:PA 6/612双向拉伸膜的纵向、横向抗拉强度分别为249,244 MPa,透光率为92%,雾度为5%,表现出优异的透明性和力学性能;PA 6/612流延膜的结晶温度和起始结晶温度分别为182.2℃和188.1℃,相对于纯PA 6和纯PA 612向低温方向移动,结晶能力降低;PA 6/612流延膜等温结晶过程的晶体为条带状,无黑十字消光图案,晶体尺寸较PA 6、PA 612流延膜小;PA 6/612流延膜以结构不稳定的β晶为主,含有少量α晶和γ晶,有利于双向拉伸;PA 6/612流延膜的Ozama指数在3.5~4.4,表现为三维球状生长的均相成核机理。

偶联剂处理对玻璃纤维/尼龙复合材料力学性能的影响

采用KH-550和KH-570两种不同的偶联剂处理玻璃纤维,得到的玻璃纤维增强铸型(MC)尼龙复合材料(GFRMCN)的力学性能差别很大。经过KH-570处理GFRMCN力学性能降低,而经过KH-550处理能有效提高其力学性能;KH-550质量分数与处理的玻璃纤维质量分数之间符合定量关系式,含量为0.2%时,GFRMCN的弯曲强度提高了35%,弯曲模量提高了72%,拉伸强度提高了46%,弹性模量提高了88%,冲击强度提高了41%。KH-550偶联剂在玻璃纤维与尼龙基体之间形成良好界面结合,达到增强效果;而未经处理的玻璃纤维断裂时从基体中拔出,玻纤与尼龙界面相当于缺陷,使MC尼龙性能下降。

玻璃纤维增强MC尼龙复合材料的摩擦磨损性能研究

通过碱催化阴离子聚合反应制备玻璃纤维增强单体浇铸尼龙复合材料(GFMCPA),在MM-200型摩擦磨损试验机上研究了在干摩擦和水润滑条件下,不同玻璃纤维含量对尼龙复合材料摩擦磨损特性的影响,并借助扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌.结果表明:玻璃纤维含量对尼龙复合材料的摩擦性能具有显著影响;玻璃纤维质量分数达到30%后复合材料具有较好的耐磨性;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨损量较干摩擦时大幅度降低;玻璃纤维含量低的尼龙复合材料的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损;玻璃纤维含量高的尼龙复合材料的粘着磨损减少,磨损机制主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.

MC尼龙/CaCO_3纳米复合材料的制备及力学性能研究

用超声分散原位聚合法制备了铸型(MC)尼龙/CaCO3纳米复合材料,用扫描电镜(SEM)对纳米CaCO3粒子在基体中的分散情况进行了表征,研究了纳米CaCO3用量对复合材料力学性能的影响.研究结果表明,纳米CaCO3对MC尼龙具有增韧和增强的双重效果,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随着纳米CaCO3用量的增加先提高后降低,而断裂伸长率随着纳米CaCO3用量的增加而降低,当纳米CaCO3的用量为2%～3%时复合材料的综合性能最好.

偶联剂KH-550修饰蒙脱土及MC尼龙/蒙脱土复合材料的制备与性能研究

利用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)在水相中插层蒙脱土 ,再利用硅烷偶联剂KH 5 5 0与蒙脱土发生反应 ,制得有机蒙脱土。X射线衍射及傅立叶红外光谱测试结果表明 :KH 5 5 0进入蒙脱土层间并与其层间羟基发生反应。用该有机蒙脱土成功制备了MC尼龙复合材料。复合材料的XRD、FT IR和Molau实验结果表明 :蒙脱土层间距扩大 ,MC尼龙 (铸型尼龙 )已进入蒙脱土层间 ;蒙脱土的加入改变了尼龙的晶型 ,当蒙脱土填充量为 2 %时 ,α/γ比例最大。同时 ,蒙脱土的加入提高了复合材料的韧性和热分解温度 ,使材料具有一定的阻燃性能。

聚甲亚胺/尼龙6原位聚合材料的合成与表征

利用原位聚合方法制备了聚甲亚胺 (PAM ) /尼龙 6(PA6)材料 ,并对其结构和热性能进行了表征。红外光谱、紫外光谱分析表明了刚性链高分子PAM在PA6中已经生成。DSC和TGA热分析结果表明 ,PAM的加入对PA6的结晶起了诱导结晶作用 ,但没有改变铸型尼龙的α晶型结构 ,结晶形态仍为球晶结构 ;PAM /PA 6( 5 % )材料的动态力学谱图上 ,只出现了一个玻璃化转变温度 ,较PA6的提高了 5℃。

环氧树脂改性MC尼龙的研究

针对单体浇铸尼龙 (MC尼龙 )缺口冲击强度低的缺点 ,采用环氧树脂 (EP)对其进行改性。结果表明 ,EP改性MC尼龙的优化配方为已内酰胺 10 0份、EP 3份、NaOH 0 .4份、甲苯二异氰酸酯 1.0份 ,改性后MC尼龙的缺口冲击强度有明显提高 ,达 30 .6 8kJ/m2 。

改性铸型尼龙的研究现状及发展趋势

综述了近年来MC尼龙的改性方法,着重论述了有关MC尼龙的增强、填充、共混等常规改性及减摩、纳米插层、功能化等特殊改性方法及其对材料性能的影响,同时解释了相应的改性机理。并针对国內的研究情况提出了几点看法。

固体润滑MC尼龙的制备与性能研究

采用阴离子原位聚合的方法制备固体润滑单体浇铸(MC)尼龙材料,考察了不同润滑剂的添加对MC尼龙材料摩擦性和吸水性的影响。选用聚四氟乙烯(PTFE)微粉、二硫化钼(MoS_2)、油脂、自制润滑剂(PR)四种润滑剂对MC尼龙进行改性,确定最佳配比,并对其后处理工艺进行研究。结果表明,PR为润滑剂,可显著改善MC尼龙耐磨性,用量为4%时,材料摩擦因数最佳,可达到0.148,吸水率显著降低;采用油煮后处理工艺,可显著改善其摩擦性和吸水性。

铸型尼龙及其复合材料的摩擦学性能和晶型转变

利用 MM- 2 0 0摩擦磨损试验机研究了在干摩擦和水润滑条件下铸型尼龙 (MC尼龙 )及其复合材料的摩擦磨损性能 ,并利用红外光谱分析了材料在不同磨损条件下发生的物理化学变化。研究结果表明 ,在干摩擦条件下 ,当载荷与速度的积 (pv值 )小于 84 N.m/s时玻璃纤维增强 MC尼龙复合材料(GF/MC)的摩擦系数和磨损率都比 MC尼龙低 ;当 pv值大于 84 N.m/s时 ,GF/MC的摩擦系数略高于MC尼龙 ,而磨损率则远大于 MC尼龙 ,随 pv值的改变 ,磨损机理发生了变化。在水润滑条件下二者的摩擦系数降低 ,GF/MC的耐磨性比纯基体显著提高。光谱分析表明 ,MC尼龙及其复合材料在摩擦过程中会发生晶型转变 ,在干摩擦后 α晶型减少 ,γ晶型增多 ,在水润滑后 α晶型增多 ,而

钛酸钾晶须改性MC尼龙的吸湿行为及摩擦学特性

机车心盘衬垫的性能易受湿度的影响而很不稳定,为了改善吸湿性对机车心盘衬垫性能的影响,在提高制品的韧性和强度的同时,获取高且稳定的摩擦系数,通过碱催化阴离子聚合反应制备了钛酸钾晶须/MC尼龙复合材料,并经过水浴处理。利用MM-2000型摩擦磨损实验机测试了在干摩擦条件下吸湿性对钛酸钾晶须/MC尼龙复合材料摩擦学性能的影响。实验发现,未水浴处理试样的摩擦系数易受吸湿性的影响而不稳定,水浴处理试样的摩擦系数则能较快地稳定。纯尼龙以粘着磨损为主,钛酸钾晶须的加入大大降低了粘着磨损程度。晶须填充试样的总质量磨损率小于纯尼龙试样,但吸湿性对材料磨损特性的影响并不明显。晶须填充MC尼龙在水浴处理的条件下能明显改善吸湿性对MC尼龙摩擦学性能的影响。

刚性棒状聚甲亚胺/尼龙6复合材料的制备与表征

用原位聚合方法制备了一种刚性棒状高分子(对苯二甲醛与对苯二胺缩聚物)聚甲亚胺/尼龙6复合材料,并对其结构和热性能进行了表征。通过红外、紫外光谱分析表明了刚性链高分子聚甲亚胺(PAM)在尼龙6中已经生成。DSC和TGA热分析结果表明,PAM的加入,对尼龙6的结晶起了诱导结晶作用,但未改变铸型尼龙的α晶型、球晶结构,而热稳定性提高;m(PAM)/m(PA6)(5%)复合材料的动态力学谱图上,只出现一个玻璃化转变温度(Tg),说明两者有很好的相容性,且Tg值较尼龙6的提高了9℃。

聚甲亚胺/尼龙6原位聚合复合材料的力学性能

对原位聚合方法制备的聚甲亚胺/尼龙6复合材料的拉伸性能和冲击强度进行了研究.结果显示,随着聚甲亚胺加入量的增加,拉伸强度呈上升的趋势,至5％时达到极大值;而缺口冲击强度始终随聚甲亚胺含量的增加而增加,说明该类型聚甲亚胺对尼龙6基体起到了很好的增强和增韧作用.X衍射结果表明,尼龙6结晶度的变化规律正好与拉伸强度的变化相一致,说明了结晶度是力学性能改变的主要影响因素.透射电镜结果显示,聚甲亚胺在尼龙中呈良好的分散状态,冲击和拉伸断面形貌验证了上述力学性能的结果.

铸型尼龙6嵌段共聚合改性的研究

研究了阴离子引发己内酰胺与聚合物活性剂的嵌段共聚合．聚丁二烯或聚醚作为预聚体软段引入到聚酰胺主链上，以改善铸型尼龙产品抗冲击性能及低温韧性，探讨了预聚体链的长短及用量对嵌段共聚物性能的影响，得出了有意义的结论．

PPES／MC尼龙6原位复合材料的制备与表征

利用己内酰胺(CL)单体,采用阴离子原位聚合方法制得了聚芳醚砜(PPES)/MC尼龙6复合材料。FTIR分析结果表明,PPES与己内酰胺之间存在一定的氢键相互作用,使得PPES在己内酰胺熔体中能够很好地溶解。SEM结果表明PPES在MC尼龙6基体中能够较好地分散。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明复合材料中PPES对MC尼龙6的结晶起异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构。TG结果表明PPES的加入提高了复合材料的热稳定性能。

MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料制备及其摩擦学性能研究

为了考察和改善MC尼龙的吸水性对其摩擦学性能的影响,采用单体浇铸工艺制备了MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料。经干摩擦实验后发现,未水浴处理试样的摩擦系数易受吸水性的影响而不稳定,而水浴处理试样的摩擦系数则能较快地达到稳定;MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料的磨损以磨粒磨损为主,纯MC尼龙则以粘着磨损为主,水浴处理试样的总质量磨损率要小于未水浴处理试样,但吸水性对材料磨损特性的影响并不明显;水浴处理MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料能明显改善吸水性对摩擦学性能的影响。

铸型尼龙/高密度聚乙烯改性氧化石墨烯复合材料的制备与性能

首先通过静电作用将氧化石墨烯(GO)与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)结合,在氧化石墨烯的表面引入环氧基,再与马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)反应,制得高密度聚乙烯接枝氧化石墨烯(GO-g-HDPE)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射及热重分析对接枝产物进行了表征。将GO-g-HDPE作为铸型尼龙(MC尼龙)的填充剂,通过阴离子原位聚合的方法制备了铸型尼龙/GO-g-HDPE复合材料。力学性能测试结果表明,GO-g-HDPE作为MC尼龙的改性材料起到了增强增韧的双重作用,HDPE-g-MAH的质量分数为0.02%时,拉伸强度增加了14.7%,断裂伸长率增加了21.0%,冲击强度增加了30.0%,压缩强度增加了27.2%。同时,MC尼龙吸水率降低,热稳定性增加。

西佛碱/尼龙6原位聚合复合材料的合成与表征

采用原位聚合方法制备了西佛碱 (SD)刚性链 /尼龙 6(PA6)复合材料 ,并对其结构和热性能进行了表征。红外光谱和紫外光谱分析结果表明 ,SD刚性链已在PA6基体中生成 ;DSC和TGA热分析结果表明 ,SD的加入 ,对PA6的结晶有诱导作用 ,但没有改变铸型尼龙的α晶型结构 ;SD ( 5 % ) /PA6的动态力学谱图上 ,只出现一个玻璃化转变温度 ,较PA6提高了 9℃。

单体浇铸尼龙的增韧改性研究

以氢氧化钠为催化剂,N-乙酰基己内酰胺为活化剂,在绝热条件下用己内酰胺与十二内酰胺活化阴离子共聚制得改性单体浇铸尼龙共聚体。偏光显微镜观察发现:共聚导致制品无定形区域增多,限制了球晶的生长。测试表明:制品的机械性能与十二内酰胺单体的用量有关,随着十二内酰胺含量的增加制品的缺口冲击强度增强,韧性也得到显著改善。