PA6蒙脱土纳米复合材料力学性能的研究.docVIP

PA6/蒙脱土纳米复合材料力学性能与结晶行为的研究 王加龙 (常州轻工职业技术学院，江苏常州，213164) 摘要：陈述了纳米MMT直接加入到PA6中对力学性能的效应；阐明了用不同 的MMT的处理方法和不同的载体树脂所制成的母料对PA6复合材料力学性能和结晶行为的影响；还研究了母料中纳米分散程度对PA6复合材料力学性能和结晶行为的影响。DSC研究表明：纳米蒙脱土的加入加快了PA6的结晶过程，促使了γ晶的生成，起到了异相成核作用。 关键词：纳米MMT母料 载体树脂 PA6复合材料 表面处理 力学性能 结晶行为 中图分类号：TQ323.6 文献标识码：A 文章编号： Study of Mechanical Performance and Crystallization Behavior on Nano-Composite Materials about PA6/Montmorillonites WANG Jia-long (Changzhou Light Industry and Technology College，Changzhou, Jiangsu，213164) Abstract: This paper has stated the efficiency of mechanical performance with nano-montmorillonites directly accede to PA6; has studied the influence of mechanical performance and crystallization behavior with different processing method and carrier resins of nano-MMT masterbatch; has studied the infection of separate grade of nano-MMT masterbatch. DSC shows that crystal course of PA6 was expedited and formation of γ crystal was accelerated by adding nano-montmorillonites. Nano-montmorillonites acted as heterogeneous mucleation agent. Keywords: Nano-MMT Masterbatch; Carrier resin; Compound of PA6; Surface treatment ; Mechanical performance Crystallization behavior 1 前言 PA6是工程塑料中开发最早的品种，是目前聚酰胺塑料中产量最大的品种。与其它工程塑料相比，PA6具有力学强度高、韧性好、电气性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸弱碱及一些有机溶剂、易于成型加工等优良的综合性能。但PA6也存在着耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低、吸水率大，从而影响其制品尺寸的稳定性和电性能，容易燃烧[1]等缺陷；PA6还有不宜在高于80℃、潮湿及高负荷下长期使用，热变形温度低的缺点[2]，这些都限制了PA6的应用范围。为此，国内外通过共聚、共混、填充、增强、阻燃、分子复合等方法对PA6进行了改性研究开发，从而使某些原来的通用型品种向高性能化和高功能化改性新品种方向发展，用纳米材料对PA6进行改性是其中的措施之一。目前，聚合物纳米复合材料已成为研究的热点[3]。由于纳米复合材料的分散相与基体相之的界面面积特别大(如分散相粒径为15～20ｎｍ,表面积高达160～640ｍ2/ｇ),若能将分散相与体的性质充分结合起来，将大大改进和提高材料性能[4]。据报道[5]，纳米材料在PA6塑料中的用量在5%～10%以内就有非常明显的效果。 纳米MMT粉体直接加入到PA6中，加入过程较为麻烦。将纳米粉体材料制成浓缩母粒，不仅能降低聚合物加工的掺配混炼成本，改善工作环境及原料仓储成本，并能带动新型聚合物添加剂浓缩母粒产业的发展[6]；然而，采用母粒添加纳米材料也带来一些问题：受到载体树脂的影响，纳米材料的用量不能很大；母粒的制备成本也很高。 使用纳米母料可以简化生产工艺过程，且减少粉尘飞扬及对设备的磨损，节省原料，使原料混合方便，混炼质量均匀，从而提高生产效率及制品的性能指标，要使纳米材料在塑料改性中得到广泛应用，为此，有必要将纳米MMT制成母粒。 2 实验部分 2.1 实验原材料 实验所用原材料见表1 表1 实验用原材料 Tab.1 Raw materials used experiment