PP/PA6/nano-CaCO3三元复合材料的结晶行为

通过应用偏光显微镜、广角X射线衍射、差示扫描量热(DSC)等手段分析和表征了PP/PA6/nano-CaCO3聚丙烯三元复合材料共混体系各组分对其结晶性能的影响。研究发现,PA6、nano-CaCO3对改性聚丙烯复合材料均有诱导成核结晶的作用,加入nano-CaCO3的复合材料的诱导结晶作用要高于加入PA6的复合材料,同时复合材料的结晶温度和结晶速率得到提高。改性后的复合材料结晶度都有不同程度的下降,其中PP/PA6/POE-g-MAH的结晶度为31.83%,PP/PA6/nano-CaCO3/POE-g-MAH的为33.83%。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生复合材料的非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热仪(DSC)研究了不同比例的纳米羟基磷灰石(nano hydroxyapatite, n HA)/聚酰胺66(polyamide 66,PA66)仿生复合材料的非等温结晶行为。结果表明:(1)纳米羟基磷灰石的加入,起到了异相成核剂的作用,提高了PA66 的结晶速率,且结晶速率随纳米羟基磷灰石的含量的增加而增加,纯PA66的结晶度则随着纳米羟基磷灰石的增加而降低。(2)PA66 和复合材料的结晶峰都随降温速率的增加从高温向低温方向移动,且结晶峰变宽。(3)以Mo法进行非等温结晶数据处理,得到的F(T) 随结晶度的增加而增加,a值却几乎不随结晶度变化,表明降温速率越快,单位结晶时间达到的结晶度越高,但各降温速率下的结晶方式基本相同。     

木粉/低熔点尼龙6复合材料的非等温结晶动力学

利用LiCl改性尼龙6 (PA6),并将其与木粉熔融共混制备了木粉/低熔点PA6复合材料,通过DSC法研究了木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学行为。结果表明,LiCl降低了PA6的熔点、结晶温度、结晶度和结晶速率,提高了PA6的结晶活化能。木粉是良好的成核剂,能够加快PA6的结晶速率,但却降低了其结晶度。通过Mo法分析木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学,结果表明,与纯PA6和木粉/PA6复合材料相比,低熔点PA6的F(T)值(表征聚合物结晶快慢参数)最大,LiCl提高了PA6在单位结晶时间内达到一定结晶度时所需的冷却速率,而木粉则与之相反。      

纳米Al2O3/玻璃纤维/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料非等温结晶行为研究--(Ⅱ)结晶动力学

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米A l2O3粒子对纳米A l2O3/GF/PBT复合材料非等温结晶动力学的影响。结果表明,纳米粒子含量约为1.5%时,在降温速率较低的情况下,结晶速率Zc值明显增加,半结晶时间t1/2值明显减小;相对结晶度较低时,纳米粒子对F(T)值和a值的影响较大。同时,对复合材料的结晶活化能和纳米粒子成核活性的定量研究表明,含量约为1.5%的纳米A l2O3粒子的异相成核活性较强,此时复合材料的结晶活化能较小。     

CaCl_2/E51/尼龙6复合材料的制备与性能

通过熔融共混法制备了不同CaCl2质量分数的CaCl2/环氧树脂(E51)/尼龙6(PA6)复合材料,利用DSC、流变仪、FTIR和电子拉伸机等研究了不同CaCl2质量分数下CaCl2/E51/PA6复合材料结晶行为及其力学性能,并研究了其受限机制。力学性能结果表明,随着CaCl2质量分数的增加,CaCl2/E51/PA6复合材料拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,当CaCl2质量分数为3%时,复合材料拉伸强度达到最大值82.67 MPa,是纯PA6的拉伸强度(60.5 MPa)的1.366倍,而结晶行为结果表明,增加CaCl2的质量分数,CaCl2/E51/PA6复合材料的成核温度、晶体生长温度、熔融温度及玻璃化转变温度均向低温方向移动,成核密度和成核速率也逐渐减小,结晶能力下降,结晶度由原来25.22%变为9.90%。     

石英纤维/聚酰胺46复合材料的制备及表征

为了制备出一种可用于长段承重骨的修复、具有优异力学性能的复合材料,利用含量为30wt%和45wt%的石英纤维（QF）分别增强聚酰胺46（PA46）,挤塑得到QF/PA46复合材料。采用燃烧实验、FTIR、XRD、SEM及DSC等对复合材料的结构、界面、力学性能和非等温结晶行为进行研究。结果表明：QF在复合材料中分布均匀且没有明显的取向,QF与PA46基体之间形成了氢键的结合;材料的结晶度随着QF含量的增加而降低,QF的加入提高了PA46的结晶速率,起到了异相成核剂作用,但是QF与PA46间的界面作用阻碍了PA46分子的有序排列,降低了结晶度;随着降温速率的增加,PA46和QF/PA46复合材料的结晶峰都从高温向低温方向移动,结晶的范围随降温速率的增加而变宽。力学性能测试结果表明：随着QF含量的增加,QF/PA46复合材料的拉伸强度和弯曲强度都显著增加,且与人体自体骨组织的力学强度相接近。复合材料的细胞实验结果（采用L929成纤维细胞）表明：2种QF含量的QF/PA46复合材料细胞毒性为1级,具有较好的生物安全性。QF/PA46复合材料可以应用于临床的长承载骨修复等相关领域。     

PP/PA6/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学

采用熔融插层法制备了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/蒙脱土(OMMT)纳米复合物材料,并用差示扫描量热法(DSC)对体系的非等温结晶动力学进行了研究.结果表明,PA6和OMMT的加入,对PP有异相成核的作用,能提高PP的结晶速率和结晶度;运用莫志深方法处理纯PP和PP/PA6/OMMT复合材料的非等温结晶动力学,结果...     

氧化石墨烯/尼龙6复合材料的等温结晶行为

采用液相共混法制备氧化石墨烯(GO)/尼龙6(PA6)复合材料,利用差示扫描量热(DSC)和偏光显微镜(POM)表征该体系的等温结晶行为。结果表明,Avrami方程可较好地描述PA6和GO/PA6复合材料的等温结晶行为,氧化石墨烯对尼龙6起到成核剂作用,使其结晶速率增大,结晶活化能减少。等温结晶温度升高,PA6和GO/PA6的绝对结晶度和结晶速率减少。偏光显微镜观察证实,添加氧化石墨烯后的尼龙球晶细化。     

Kevlar纤维表面改性对PA6/Kevlar纤维复合材料等温结晶行为的影响

用差示扫描量热仪(DSC)研究了KF表面阴离子接枝尼龙6对PA 6/KF复合材料等温结晶行为的影响。结果表明,PA 6的等温结晶过程主要为成核作用控制;未接枝的KF对PA 6结晶起异相成核作用,提高了PA 6的结晶速率;表面阴离子接枝尼龙6的KF对PA 6结晶仍起异相成核作用,但由于复合材料的界面相互作用提高,同时又会阻碍PA 6分子链的迁移运动,导致表面阴离子接枝PA 6的PA 6/KF复合材料中PA 6组分的结晶速率虽比纯PA 6大,但比未接枝PA 6的PA 6/KF复合材料小,且结晶度也有所下降。     

纳米Al2O3/玻璃纤维/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料非等温结晶行为研究--(Ⅰ)结晶与熔融行为

通过熔融共混法制备了纳米A l2O3/玻璃纤维(GF)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)对其非等温结晶过程、熔融行为及结晶度进行了研究。结果发现,纳米A l2O3粒子的异相成核作用有利于复合材料结晶速率的增加,使得非等温结晶温度提高,双熔融峰现象中的低温熔融峰的熔融温度也有所提高。同时,在PBT基体中,纳米A l2O3粒子在一定程度上可以改变玻璃纤维对复合材料结晶行为的影响而使结晶度发生改变。     

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究--(Ⅱ)接枝对CF/PA6复合材料中尼龙6等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面官能团异氰酸酯化及其阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF／PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明,PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6的结晶速率;表面阴离子接枝PA6的CF对PA6结晶仍起异相成核作用。但由于增加了复合材料的界面粘结作用,同时又会阻碍PA6分子链的迁移运动,导致表面阴离子接枝PA6的CF／PA6复合材料中PA6组分的结晶速率虽比纯PA6大,但比未接枝PA6的CF／PA6复合材料小,且结晶度也有所下降。     

尼龙6/纳米TiO2及尼龙6/纳米Al2O3原位复合材料的性能

通过原位复合的方法合成了尼龙6／纳米TiO2和尼龙6／纳米Al2O3复合材料，并对材料的力学性能、动态力学行为和光氧化降解行为进行了初步的探讨。结果表明，经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米TiO2和纳米Al2O3的加入，可以在一定程度上同时提高尼龙6基体的强度和韧性。此外，氙灯老化实验和XPS测试结果表明，尼龙6／纳米TiO2复合材料具有良好的耐光氧老化降解能力。     

纳米Al_2O_3/聚苯硫醚改性聚四氟乙烯复合材料摩擦特性

使用MRH-3型环-块摩擦磨损试验机在不同实验条件下对纳米氧化铝(Nano-Al_2O_3)与聚苯硫醚(PPS)共混改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦磨损状况进行了测试并在线测量了摩擦表层瞬时温度。采用扫描电镜对磨损表面形貌和转移膜形貌进行了观察与分析。结果表明,复合材料摩擦磨损特性与纳米粒子含量及摩擦表层温度有关;3%(体积分数)Nano-Al_2O_3/PPS/PTFE复合材料的耐磨性最佳;摩擦过程中表层瞬时温度呈现3个阶段:线性升温、温度缓慢变化和稳定阶段,且升温幅度随Nano-Al_2O_3含量的增加而增大;当载荷和速度分别超过200 N和2 m/s时,复合材料磨损率与摩擦表层温度均大幅上升,但摩擦热平衡所需时间却大幅缩短,此时摩擦表面形貌与转移膜形貌均发生明显变化;当环境温度在25~140℃变化时复合材料摩擦性能变化不显著。     

Isothermal crystallization kinetics of glass fiber and mineral-filled polyamide 6 composites

In this study, isothermal crystallization kinetics of polyamide 6 (PA6) composites reinforced with surface-treated glass fiber (GF) and natural, clay-type mineral (MN) were investigated by differential scanning calorimetry method in the presence and absence of a nucleating agent (NA). Microstructural features of the composites and interfacial interactions between filler and polyamide phases were also quantified by rheological measurements. The kinetic parameters for the isothermal melt-crystallization process of the samples were determined with the Avrami and Lauritzen–Hoffman models. The crystallization activation energies were determined by the Arrhenius method. It was found that the both fillers yielded a significant increase in the storage modulus of PA6. Kinetic calculations showed that the MN has a more pronounced acceleration effect on the crystallization rate of PA6 than the GF. Introduction of a small amount of NA significantly favored the isothermal crystallization rate of GF-reinforced PA6 but did not accelerate that of MN-reinforced one. Based on the results, it has been highlighted that PA6 composites reinforced with surface-treated GFs and including a small amount of clay-like mineral as a cheap and easy-accessible minor filler could yield the best performance for the injection-molded PA6 parts because the GF enhances the mechanical properties and the clay-like mineral accelerates the crystallization rate.     

纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究

通过机械共混法制备了Al2O3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性。利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系。结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变。