PA6-硬石膏粉復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、硬石膏（本研究中的硬石膏屬于AII型）作為無機填料的一種，具有隔音、隔熱、阻燃、耐磨性好等特點，在聚合物基復(fù)合材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，而其表面親水性及其與基體材料相容性差的缺點嚴(yán)重制約其應(yīng)用進程。因此，改變其表面親水性、增強其與基體材料的相容性及界面結(jié)合力將有利于其性能的充分發(fā)揮，對硬石膏進行活化處理是解決此問題的有效途徑。本研究采用高溫煅燒和表面改性兩種方法來對硬石膏進行活化處理，然后將其用于改性尼龍6（PA6），制備出PA6/

2、AII復(fù)合材料，考察了硬石膏的含量、活化方法，以及偶聯(lián)劑的用量等因素對復(fù)合材料性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用高溫煅燒和表面改性兩種方法來對AII進行活化處理。高溫煅燒后的硬石膏（c-AII）的XRD結(jié)果證實通過高溫煅燒后硬石膏去除了其中的結(jié)晶水；SEM結(jié)果顯示，c-AII在乙醇溶劑中的分散性與 AII相比提高了。表面改性處理后的硬石膏（AIIg）的FTIR，XPS結(jié)果表明 KH560通過共價鍵鍵接到硬石膏顆粒的表面；

3、通過 SEM直觀地觀察到 AIIg在乙醇溶劑中的分散性得到了大大地改善，達到最佳的分散效果。⑵在上述工作的基礎(chǔ)上，以活化前后的硬石膏作為填料改性 PA6，通過擠出造粒以及注塑成型制備了PA6/硬石膏粉復(fù)合材料及其試樣，研究了硬石膏的含量及活化方法對復(fù)合材料性能的影響。力學(xué)性能測試結(jié)果表明，復(fù)合材料的拉伸強度和彎曲強度在硬石膏含量為15份時達到最佳值，并且表面改性較有利于復(fù)合材料力學(xué)性能的改善；XRD和DSC結(jié)果表明，加入不同的硬石膏均促

4、進了PA6的α晶型向不穩(wěn)定的γ晶型的轉(zhuǎn)變，且隨著硬石膏含量的增加，復(fù)合材料中 PA6的γ晶型含量增多；TGA測試表明，AIIg的含量對復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性影響不大；而對硬石膏進行煅燒處理和表面改性均有利于改善復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能; SEM結(jié)果表明，當(dāng) AIIg含量低于20份時，AIIg在基體中均勻分散，兩者之間界面結(jié)合性好。⑶采用不同硅烷偶聯(lián)劑的用量來改性硬石膏，并制備出對應(yīng)的復(fù)合材料，考察了偶聯(lián)劑含量對復(fù)合材料綜合性能的影響。結(jié)果表明，

5、當(dāng)偶聯(lián)劑用量為1 wt.％-1.5 wt.%時，復(fù)合材料的力學(xué)性能達到最佳值。XRD和DSC結(jié)果顯示，加入不同偶聯(lián)劑用量改性的硬石膏均會促進 PA6的α晶型向不穩(wěn)定的γ晶型的轉(zhuǎn)變，當(dāng)偶聯(lián)劑含量低于1.5 wt.%時，隨著偶聯(lián)劑用量的增加，復(fù)合材料中PA6形成更多的γ晶型。此外，偶聯(lián)劑用量為1 wt.%時最有利于復(fù)合材料結(jié)晶度的提高。TGA測試表明，偶聯(lián)劑用量的增加對復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性影響較小。SEM結(jié)果表明，偶聯(lián)劑用量在1-1.5 wt