玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料比強(qiáng)度大、韌性高、成型周期短且可回收利用，因其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。陰離子聚合尼龍6(APA6)分子量大、結(jié)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(fù)合可得到綜合性能優(yōu)良的熱塑性復(fù)合材料。但是，聚合溫度、催化劑和活化劑的添加量等因素對(duì)APA6的合成有較大影響，且增強(qiáng)纖維的狀態(tài)和長(zhǎng)度對(duì)復(fù)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(qiáng)改性開展研究工作。
　　當(dāng)聚合溫度為

2、140～170℃時(shí)，APA6的分子量隨著溫度的升高而增加，催化劑氫氧化鈉(NaOH)對(duì)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(shì);APA6的分子量和結(jié)晶情況對(duì)其力學(xué)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(nèi)酰胺(LL)和己內(nèi)酰胺(CL)共聚，對(duì)APA6增韌改性。而共聚未改變APA6的晶型

3、結(jié)構(gòu)，但共聚物的結(jié)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(jié)晶溫度分別降低了35.4℃和51.1℃;LL添加量從0％增加到30％時(shí)，PA6/12共聚物的斷裂伸長(zhǎng)率從60％增大到325％，彎曲強(qiáng)度從65.18 MPa降低至28.00 MPa，但是拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。并在PA6/12共聚物的拉伸斷面觀察到了大量直徑為100 nm、長(zhǎng)度為1μm左右的納米纖維狀物質(zhì)。
　　通過玻璃纖維布和

4、不同長(zhǎng)度的短切玻璃纖維對(duì)APA6進(jìn)行增強(qiáng)改性。隨著玻璃纖維布體積分?jǐn)?shù)的升高增加，APA6復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量都有一定程度的增大;當(dāng)長(zhǎng)度為4cm的短切玻璃纖維的體積分?jǐn)?shù)為32.2％，玻璃纖維/APA6復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度比APA6增大了129.5％，其彎曲強(qiáng)度比APA6增大了305.6％;與玻璃纖維布增強(qiáng)APA6相比，短切玻璃纖維增強(qiáng)APA6復(fù)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(jìn)一步