玻璃纖維增強聚酰胺復合材料的制備和性能研究.pdf

1、纖維增強熱塑性復合材料比強度大、韌性高、成型周期短且可回收利用，因其應用領域十分廣泛。陰離子聚合尼龍6(APA6)分子量大、結晶度高，是一種性能良好的熱塑性材料，以其為基體與纖維復合可得到綜合性能優(yōu)良的熱塑性復合材料。但是，聚合溫度、催化劑和活化劑的添加量等因素對APA6的合成有較大影響，且增強纖維的狀態(tài)和長度對復合材料綜合性能有較大影響。因此，本文主要圍繞APA6的合成工藝優(yōu)化、增韌改性和增強改性開展研究工作。
　　當聚合溫度為

2、140～170℃時，APA6的分子量隨著溫度的升高而增加，催化劑氫氧化鈉(NaOH)對APA6分子量的影響不大，而隨著活化劑甲苯二異氰酸酯(TDI)添加量的增多，APA6的分子量呈下降趨勢;APA6的分子量和結晶情況對其力學性能有較大影響;不同合成工藝條件制備的APA6熱性能差異不大，但是APA6的熱穩(wěn)定性比水解聚合尼龍的熱穩(wěn)定性差。
　　采用十二內酰胺(LL)和己內酰胺(CL)共聚，對APA6增韌改性。而共聚未改變APA6的晶型

3、結構，但共聚物的結晶度隨著LL添加量的增加而降低。與APA6相比，PA6/12共聚物的熔融溫度和結晶溫度分別降低了35.4℃和51.1℃;LL添加量從0％增加到30％時，PA6/12共聚物的斷裂伸長率從60％增大到325％，彎曲強度從65.18 MPa降低至28.00 MPa，但是拉伸強度出現(xiàn)先減小后增加的趨勢。并在PA6/12共聚物的拉伸斷面觀察到了大量直徑為100 nm、長度為1μm左右的納米纖維狀物質。
　　通過玻璃纖維布和

4、不同長度的短切玻璃纖維對APA6進行增強改性。隨著玻璃纖維布體積分數(shù)的升高增加，APA6復合材料的拉伸強度、拉伸模量、彎曲強度和彎曲模量都有一定程度的增大;當長度為4cm的短切玻璃纖維的體積分數(shù)為32.2％，玻璃纖維/APA6復合材料的拉伸強度比APA6增大了129.5％，其彎曲強度比APA6增大了305.6％;與玻璃纖維布增強APA6相比，短切玻璃纖維增強APA6復合材料未見明顯變形，但短切玻璃纖維在基體中的分散性和均勻性還有待進一步