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聚酰胺66/热致性液晶/埃洛石纳米管原位混杂复合材料的结构与性能研究

甘典松

  “原位复合”技术不仅是塑料改性的重要手段,也是开发塑料新品种的重要途径,具有较强的发展势头和生命力。随着此领域研究的逐渐深入,开发新型液晶聚合物原位复合材料势在必行。通过热致性液晶高分子、热塑性塑料与无机或有机增强材料的混杂复合是原位复合材料新的研究方向。 本文通过热致液晶高分子(TLCP)Vectra A950对聚酰胺66(PA66)进行共混改性,并添加自制的新型无机物增强材料——埃洛石纳米管(HNTs),制备出高性能的原位混杂复合材料。 研究了液晶含量对PA66/TLCP原位复合材料性能的影响,并采用HAAKE转矩流变仪、熔融指数仪、DSC、DIN耐磨试验机、SEM等实验方法研究了体系的加工性能、相容性、耐磨性、熔体结晶性、吸水性及微观结构。结果表明:适量TLCP(4wt%)的加入,有利于降低复合材料的粘度、吸水率并提高复合材料的耐磨性能;有利于促进提高复合材料的结晶度;SEM显示,TLCP与基体有较好的界面结合,并在复合材料中形成微纤结构,取向的微纤在外力作用下能形成次级微纤。 重点研究了埃洛石含量对PA66/TLCP/HNTs原位混杂复合材料性能的影响,并采用HAAKE转矩流变仪、导热系数测定仪、DSC、TG、DMA、HDT、FTIR、SEM等实验方法研究了复合材料的综合性能。结果表明:埃洛石纳米管的加入,能显著提高复合材料的导热性能及力学综合性能,同时起到结晶成核剂的作用,加速体系结晶并提高复合材料的结晶度。HAAKE转矩流变仪表明:适量埃洛石(≤15wt%)的加入使共混合金的扭矩下降;SEM表明:HNTs与基体有较好的界面结合,并能在基体中均匀分地散、取向。当TLCP的含量为4wt%、分散剂EPDM-g-MAH的含量为3wt%、HNTs的含量为40wt%时,复合材料表现出优异的综合性能,其导热系数高达0.445(W/m.k),相比纯PA(0.158W/m.k)提高了181.6%;此时复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量相对纯PA66分别提高了26.2%、41.5%、241.5%;复合材料的热变形温度高达154oC,相比纯PA(62oC)提高了144%,体系综合性能达到最佳。……   
[关键词]:尼龙66;热致性液晶;埃洛石纳米管;原位混杂复合
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华南理工大学2011年