TPU-PA6共混及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、PA6具有許多優(yōu)異的綜合性能，但PA6也存在吸水率大、制品尺寸不穩(wěn)定、低溫抗沖擊強(qiáng)度差等缺點(diǎn)；同時(shí)，在高PV值條件下，其耐磨性較差，使得PA6在很多工程應(yīng)用中受到限制。本論文采用熔融共混方法，利用TPU和玻璃纖維、絹云母制備了綜合性能優(yōu)異的增韌耐磨型TPU/PA6復(fù)合材料。通過DSC、WAXD、TGA、SEM、力學(xué)性能和滑動(dòng)摩擦等測(cè)試手段研究了該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能，并對(duì)其增韌、耐磨機(jī)理進(jìn)行了探討。主要研究結(jié)果如下： 1、DSC和

2、WAXD分析結(jié)果表明：TPU的引入使TPU/PA6共混材料中PA6結(jié)晶度下降，熔融溫度降低；TPU也使PA6分子鏈間氫鍵在c軸方向排列受到抑制，PA6a2衍射峰減弱。玻璃纖維、絹云母在外加剪切應(yīng)力下對(duì)填充物/TPU/PA6復(fù)合材料中PA6結(jié)晶起一定異相成核作用，熔融溫度升高；與TPU/PA6不同，GF、絹云母有利于PA6分子鏈間氫鍵在c軸方向形成，導(dǎo)致衍射峰強(qiáng)度a2大于a1。 2、力學(xué)性能測(cè)試及SEM表明，純PA6拉伸呈一定脆性

3、斷裂；TPU含量為8％時(shí)，TPU/PA6共混材料拉伸強(qiáng)度略有下降，低溫(-20℃) 沖擊韌性提高近400％，表現(xiàn)為韌性斷裂。一定比例的填充物/TPU/PA6復(fù)合材料低溫沖擊韌性仍能比純PA6提高2-3倍。 3、純PA6在高PV值下沒有形成轉(zhuǎn)移膜而不能抗磨；TPU/PA6由于能形成穩(wěn)定轉(zhuǎn)移膜，穩(wěn)定摩擦系數(shù)下降明顯，大大改善了其在高PV值下的耐磨性。TPU/PA6共混物加入增強(qiáng)型GF、絹云母后，仍能提高PA6基體材料的使用P

4、V值。 4通過SEM分析，PA6在低PV值滑動(dòng)摩擦下，磨損機(jī)理為磨粒和粘著磨損。TPU/PA6材料在高PV值下以粘著為主，還存在氧化和疲勞磨損機(jī)理；GF/TPU/PA6復(fù)合材料以磨粒和疲勞剝落為主；絹云母填充TPU/PA6復(fù)合材料以磨粒、粘著磨損為主；填料粒子不同形狀對(duì)聚合物摩擦磨損性能及機(jī)理影響不同。 5、WAXD結(jié)果顯示，純PA6及其復(fù)合材料均以a晶型存在，但復(fù)合材料經(jīng)滑動(dòng)摩擦后，在摩擦熱和摩擦剪切應(yīng)力作用下，出現(xiàn)晶