玻璃纤维增强PA66复合材料非等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热仪对玻璃纤维（GF）增强聚酰胺66（PA66）复合材料进行了非等温结晶研究;用莫志深法和Kissinger法计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,GF对PA66基体具有异相成核作用,可提高其结晶速率;当GF含量为30 %（质量分数,下同）时,复合材料的结晶速率最大;在相同时间内,复合材料的结晶度越大,其所需的降温速率越大;PA66、PA66/15 %GF、PA66/30 %GF、PA66/45 %GF的结晶活化能分别为-297.22、-356.32、-481.00、-365.59 kJ/mol。     

增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

三聚氰胺氰尿酸盐/氧化锑/石墨烯复合阻燃玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料

研究了阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）/氧化锑（Sb2O3）和石墨烯（GP）对玻璃纤维（GF）增强聚酰胺6（PA6）复合材料性能的影响。结果表明,MCA/Sb2O3（质量比为70/30）的加入改善了PA6和GF的相容性,与不添加阻燃剂的PA6/GF相比,当MCA/Sb2O3含量为30份时,复合材料的强度、刚性和阻燃性能显著提高;GP的加入对PA6/GF的力学性能影响不大,但阻燃性能明显提高,当GP的含量为0.3份时,复合材料的极限氧指数达到30.1 %,阻燃等级达到UL 94 V-0级;GP在PA6/GF的燃烧过程中具有促进炭化和发泡双重作用。     

黑色母在聚酰胺中的研究与应用

针对黑色母中炭黑难分散、影响力学性能的问题，采用双螺杆挤出机和注塑机制备了聚酰胺(PA)增强复合材料，探讨了黑色母种类及含量对PA6/GF30体系、PA66/GF30体系、PA66/GF30溴系阻燃体系、PA66/GF30无卤阻燃体系性能的影响。结果表明，尼龙增强产品中，添加1%的TA-5003后PA6/GF30和PA66/GF30的拉伸强度、弯曲强度会略微下降，冲击强度会下降5%左右。随着质量分数增加至2%，强度进一步下降。同等比例下，纳米黑色母TA-5003对PA6/GF30和PA66/GF30的负面影响小于黑色母2014和2718。TA-5003的黑度、蓝相、熔体流动速率、表观浮纤和光泽度优于黑母粒2014和2718。在PA66/GF30溴系增强阻燃材料中，2014的缺口冲击强度略高于TA-5003,TA-5003的黑度略差于黑母粒2014。添加质量分数2%的TA-5003和2%的2014后，阻燃材料可保持阻燃等级为UL 94V-0级，灼热丝可保持960℃。相对于本色阻燃料，添加黑色母后相对漏电起痕指数(CTI)会下降25～50 V。相对于2014,TA-5003对CTI的影响较...     

无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。     

PPS/PA66/GF复合材料的制备及性能研究

在聚苯硫醚（PPS）树脂基体中引入聚酰胺66（PA66）,随着PA66含量增加,PPS/PA66共混物的拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,结合PPS/PA66共混物的相形貌分析,提出了通过玻璃纤维（GF）的引入,制备具有互锁结构的PPS/PA66/GF三元体系复合材料,达到同时提高复合材料的强度、刚度及韧性的目的。分别考察了短玻璃纤维（SGF）和中长玻璃纤维（LGF）增强PPS/PA66的综合性能。结果表明,GF的引入显著提高了共混物的力学性能,同时,PPS/PA66/SGF和PPS/PA66/LGF复合材料的扫描电子显微镜和动态力学性能分析都表明共混物内部形成了一个高度互锁的结构。     

聚酰胺66改性玻璃纤维增强聚苯硫醚体系的摩擦学性能研究

研究了聚酰胺66(PA66)改性玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)（PPS/PA66/GF）复合体系的摩擦因数、磨损体积、磨损后表面的微观形貌及损耗因子峰值、储能模量对摩擦因数的影响。结果表明,PA66的加入显著改善了复合材料的摩擦学性能,当PA66含量为40 %（质量分数,下同）时,磨损最小,为5.24 mm3,相对于PPS+30 %GF(13.60 mm3)下降了61 %;扫描电镜分析磨损表面,随着PA66含量的增加,磨损机理由磨粒磨损转为粘着磨损;复合材料损耗因子峰值越大,摩擦因数越小;初始储能模量越大,摩擦因数越小。     

玻纤增强PA66复合材料的耐乙二醇性能研究

研究了玻璃纤维（GF）、乙二醇对PA66／GF复合材料性能和微观结构的影响。结果表明：GF质量分数为30％～40％时，复合材料的综合力学性能最佳；GF-2在型号为10IL的尼龙66（PA66）中分散效果好，增强性能显著；乙二醇浸泡后复合材料的拉伸强度、模量等下降50％以上，冲击强度提高；GF的存在一定程度上提高了复合材卡斗在乙二醇浸泡后力学性能的保持率。SEM观察表明：乙二醇对复合材料的破坏主要表现为乙二醇对PA66基体的增塑作用和对PA66／GF界面层的破坏作用。     

可激光焊接PA66增强复合材料的制备及其性能研究

以聚酰胺66(PA66)作为基体树脂，玻璃纤维(GF)作为增强材料，通过熔融挤出法制备了可激光焊接的PA66增强复合材料。研究了非结晶的半芳香族聚酰胺、扁平GF、润滑剂OP蜡和色粉对PA66增强复合材料力学性能和激光透射性能的影响。结果表明：共混非结晶的半芳香族聚酰胺树脂、使用扁平GF可以显著提升PA66增强复合材料的激光透射性能；润滑剂OP蜡的使用对PA66增强复合材料的激光透射性能影响很大，添加质量分数为0.5%的OP蜡，PA66增强复合材料的激光透射性能下降55.6%;随着样品厚度的增加，PA66增强复合材料的激光透射性能逐渐降低；非结晶的半芳香族聚酰胺的加入可以改善PA66增强复合材料的耐热性能。     

高含量玻璃纤维增强尼龙复合材料的制备与性能

采用双螺杆挤出机分别制备了质量分数60%玻璃纤维增强尼龙(PA)6 (PA6+60%GF)和质量分数50%玻璃纤维增强PA66 (PA66+50%GF)两种高含量玻璃纤维增强PA复合材料,研究了螺杆组合、尼龙树脂以及助剂对材料力学性能、注塑制品外观、长期耐热氧老化性能和耐乙二醇性能的影响。结果表明,采用厚、薄啮合块及齿形螺纹混合元件的螺杆组合以及减少玻璃纤维停留时间可制得力学性能优异的复合材料。通过金相显微镜观察材料粒子烧蚀后的玻璃纤维形态,发现力学性能优异的材料中玻璃纤维的长度较长(0.3～0.5 mm)且分布较均匀。PA树脂的黏度与种类对材料注塑制品的外观影响十分明显,采用流动性好的树脂材料尤其是具有星型结构的PA6树脂可获得更好的制品外观。除此之外,芳香胺类抗氧剂能显著提升PA6+60%GF的长期耐热氧老化性能,复配耐水解剂(含铜盐与有机胺)与芳香胺类抗氧剂并用能显著提升PA66+50%GF的长期耐热氧老化性能和对乙二醇的抵抗能力。     

三聚氰胺聚磷酸盐/硼酚醛协效体系阻燃PA66/GF复合材料的研究

采用氮磷型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与硼改性酚醛树脂(BPF)组成的复合阻燃体系对玻纤(GF)增强尼龙66( PA66)复合材料进行阻燃,获得了阻燃性能优异、力学性能良好的增强复合材料,研究了协效阻燃剂BPF/MPP配比、BPF/MPP用量及GF用量对阻燃复合材料阻燃性能的影响,采用微型燃烧量热和质量保持率分析方法研究了阻燃复合材料的燃烧及成炭行为,对复合阻燃剂的协效机理进行了讨论.结果表明,当BPF在BPF/MPP中的质量分数为15％时,添加25％ BPF/MPP复合阻燃剂可使20％ GF增强PA66复合材料达到V-0( 1.6 mm)阻燃级别,极限氧指数增加至25.3％,拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度分别为116 MPa,132 MPa,7.1 kJ/m2.该复合材料可满足高性能无卤阻燃的使用要求.     

玻纤对阻燃聚甲醛复合材料阻燃性能、力学性能及流变行为的影响研究

采用熔融共混法制备了膨胀型阻燃剂(IFR)和玻纤(GF)增强改性的聚甲醛复合材料,利用垂直燃烧测试、极限氧指数测试、简支梁摆锤冲击试验机及万能力学测试仪考察了阻燃聚甲醛体系的阻燃性能及力学性能,并采用旋转流变仪测定了复合材料的流变性能。结果表明,质量分数为20%GF的加入使聚甲醛(POM)/IFR复合体系的拉伸强度提升15.8%,弯曲强度提升16.0%,冲击性能提升1倍。与未添加GF的复合体系相比,POM/IFR/GF复合材料表现出更高的动态模量和复数黏度。由于GF"烛芯效应"的作用,GF的加入未实现UL94阻燃等级。通过酚醛树脂对GF进行表面改性(m GF)后,POM/IFR/GF复合体系的极限氧指数(LOI)由22.7%提升至34.6%,力学性能略有提升,体系的模量、复数黏度均低于未改性GF增强体系。     

混杂纤维增强PA66复合材料扶正器的研究

采用注塑工艺制备了碳纤维(CF)/玻璃纤维(GF)混杂增强尼龙66(PA66)复合材料,并在模拟高含水及高腐蚀两种井况下分别进行摩擦磨损、线胀系数对比和冲击试验,最终筛选了15%CF/20%GF和20%CF/20%GF两种混杂纤维增强PA66,制成了新型油井用扶正器,利用扫描电子显微镜对材料的磨擦表面及冲击断口进行了观察与分析。结果表明,在高含水的稀油井中,适合使用15%CF/20%GF增强PA66扶正器;在高含水的稠油井中,由于井下温度较高,20%CF/20%GF增强PA66扶正器与15%CF/20%GF增强PA66扶正器相比,尺寸稳定性更好,耐磨性更高,因此适合该类油井。     

PA66/GF复合材料研制及应用

研究了不同单纤维直径的玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)66复合材料的力学性能,通过扫描电子显微镜研究了PA66/GF复合材料的微观形貌结构.结果表明,GF直径减小,其与PA66的界面结合程度变好,PA66/GF复合材料的力学性能逐渐提高,但增幅不尽相同,直径为11 μm的GF制得的PA66/GF复合材料的力学性能与GF直径为10 μm的力学性能相当、微观结构也相似.采用直径为11 μm的GF制得的PA66/GF复合材料具有更高的性价比,已广泛应用于汽车行业.     

高灼热丝引燃温度高漏电起痕指数的阻燃PA6/GF

采用双螺杆挤出机制备了阻燃玻璃纤维(GF)增强聚酰胺(PA)6(PA 6/GF)复合材料,研究了阻燃PA 6/GF复合材料的灼热丝引燃温度、漏电起痕指数、阻燃性能和力学性能。研究表明:当PA 6为32.0 phr,磷-氮系阻燃剂为20.0 phr,溴化聚苯乙烯为10.6 phr,复合锑为3.4 phr,GF为23.0 phr,BaSO4为7.0 phr,增韧剂为3.0 phr时,阻燃PA 6/GF复合材料(2.0 mm厚)的灼热丝引燃温度可达850℃、漏电起痕指数达425 V,复合材料(1.6 mm厚)的阻燃性能达UL94 V-0级,并且具有较好的力学性能。     

聚磷酸酯三聚氰胺在玻璃纤维增强尼龙6中的阻燃性能研究

以聚磷酸酯三聚氰胺(MPP)、改性烷基苯酚甲醛树脂(MAR)为阻燃剂,通过二者之间的协同效应改善尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)复合材料的阻燃性能。采用熔融共混法制备了添加不同MPP/MAR用量的PA6/GF复合材料,通过测定极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、炭层形貌研究了二者的协同阻燃机理,并测试了PA6/GF复合材料的力学性能。结果表明:当MPP/MAR用量比为10/10时,LOI达到最大值29.3%,垂直燃烧等级为V-0级,热释放速率最低,仅为116.3 kW/m~2;添加MPP及MAR对于提高PA6/GF复合材料的力学性能具有一定作用。     

PA6/PUR-T/GF复合材料的力学性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙(PA)6/热塑性聚氨酯(PUR-T)/玻璃纤维(GF)复合材料,研究了复合材料的力学性能及其断面形貌。结果表明,PA6/PUR-T复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量较纯PA6明显降低,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量明显高于PA6/PUR-T复合材料,当GF质量分数超过30%时,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量高于纯PA6。PA6/PUR-T/GF复合材料的冲击性能也明显优于纯PA6,体现了GF和PUR-T对PA6的协同增强和增韧。     

酚醛改性对玻纤增强聚酰胺66复合材料耐湿性的影响

采用熔融共混法制备了线型酚醛树脂(LPF)改性的玻纤增强聚酰胺66(PA66/GF)复合材料,研究了LPF对PA66/GF复合材料吸水性、力学性能以及耐湿性的影响。结果表明:随着LPF用量的增加,改性增强PA66复合材料PA66/GF/LPF的吸水率明显降低;同时复合材料的拉伸强度略有提升,但缺口冲击强度则有所下降。另外同改性前(PA66/GF)相比,改性复合材料(PA66/GF/LPF)的耐湿性明显提升,调湿处理后材料的力学性能基本保持稳定,其中当LPF用量为4%且调湿处理10天后,复合材料的拉伸强度保持率达到82.2%,同时冲击强度变化率仅为18.6%。     

PA6对高含量玻璃纤维增强PA66/PA6I-6T复合材料性能的影响

采用熔融共混改性技术制备了尼龙66/尼龙6/尼龙6I-6T/玻璃纤维（PA66/PA6/PA6I-6T/GF）复合材料,研究了PA6对复合材料表面状况、力学性能、热学性能等的影响。结果表明：当玻璃纤维含量60份,PA66/PA6用量比为21/5时,复合材料表面光滑,“浮纤”问题得到解决。与不含PA6的复合材料相比,当加入5份PA6时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度从210 MPa和294 MPa下降至205 MPa和291 MPa,而弯曲模量和冲击强度从15.6 GPa和8.4 kJ/m2提高至17.2 GPa和9.9 kJ/m2。加入5份PA6时,复合材料的热变形温度从208℃下降至204℃,而熔融温度从251℃下降至225℃,熔体流动性提高至原来的2.3倍,对应的样品表面光滑。研究表明：在高玻纤含量（60份）时,加入5份PA6能够改善PA66/PA6I-6T/GF复合材料的“浮纤”现象,而且不会影响复合材料的使用性能。     

GF增强PA6复合材料的力学与摩擦性能研究

采用熔融共混法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)6复合材料,研究了GF含量对PA6/GF复合材料力学性能和摩擦性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损机理进行分析.结果表明,GF显著影响复合材料的力学性能和摩擦性能,GF质量分数为15%时增强效果较好,PA6/GF复合材料的缺口冲击强度比纯PA6提高5倍,摩擦因数降低43%,磨损量减少33%.GF含量较低时,PA6/GF复合材料的磨损以磨粒磨损和粘着磨损为主,含量较高时则主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.