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《玻璃纤维增强聚酰胺老化机理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、玻璃纤维增强聚酰胺老化机理的研究第26卷第3期湖北师范学院(自然科学版)JournalofHubeiNormalUniversity(NaturalScience)Vo1.26No.3.2oo6玻璃纤维增强聚酰胺老化机理的研究吕桂英2,朱华,冯雪松,林安,甘复兴(1.武汉大学资源与环境科学学院;2.黄石理工学院化学-4材料工程学院)摘要:以聚酰胺66(PA66)为主要原料,着重探讨了玻璃纤维对聚酰胺材料的吸湿率,力学性能,形貌的影响.试验结果表明:玻璃纤维能使PA66的拉伸强度,弯曲强度大幅度提
2、高,减缓力学性能的下降,同时推导出玻璃纤维增强聚酰胺的老化机理.关键词:聚酰胺;玻璃纤维;吸湿率;力学性能;扫描电镜中图分类号:O621文献标识码:A文章编号:1009-2714(2006)03—0077-040引言自20世纪30年代发明玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)以来,因其比强度高,耐酸碱腐蚀,价格低廉和良好的可设计性等,在军事,建筑,船舶,汽车等领域,尤其是耐腐蚀化学领域得到了广泛应用….由于作为增强成分的玻璃纤维性价比高,尺寸稳定性好,耐腐蚀,耐热,易加工等特性,近年来用玻璃纤维掺混改性
3、工程塑料的研究日益广泛.为此,笔者以玻璃纤维增强PA66材料为研究对象,采用紫外加速老化试验,研究老化前后材料的重量,力学性能,形貌三个方面的变化,进而分析了玻璃纤维改善PA66抗老化性能的机理.1实验部分1.1材料,PA66,由神马尼龙工程塑料有限责任公司提供,包括玻璃纤维增强料和原生料两种.玻璃纤维增强料含30%玻璃纤维,代号2730G,原生料代号EPR27.按照GB/T1040—1992制成哑铃形标准拉伸样条和GB/T9341—2000制成长条形弯曲样条.1.2仪器设备1.2.1德国sar
4、torius数显分析天平BS110S型.1.2.2拉伸试验英国INSTRON1341电液伺服试验机,拉伸速度:5ram/min.1.2.3弯曲试验英国MTS810电液伺服试验机,弯曲速度:2mm/min;跨距:64ram;弯曲扰度:6mm.1.2.4扫描电子显微镜X一650型,加速电压为1—40KV,二次电子象分辨率60A.1.2.5紫外加速仪Q—u—v型,美国Q—Panel公司生产.1.3性能测试紫外加速试验按GB/T16422.3—1997进行,313nm光源,60~C8h光照,50℃4h冷
5、凝.原始试样制备后一直存放于棕色干燥器中遮光保存,试验前称量所有试样重量作为原始重量,然后试样放人紫收稿日期:2O06—o2—24基金项目:国家自然科学基金重大项目资助(50499334—3).作者简介:吕桂英(1971一),女,湖北大冶人,讲师,硕士生,主要从事化学,环境科学方面的教学和研究工作.?77?外加速仪中进行试验,每隔一定时间取出,轻轻擦干表面的水分,干燥两天后迅速用分析天平称量,按式(1)计算吸湿率::—w,-一WoMX100(1)=—一()W0,,分别代表吸湿前试样原始重量(g)
6、,t时刻试样重量(g),吸湿率(w%).拉伸性能试验中拉伸强度的计算均按GB/T1040—1992标准进行.弯曲性能试验中弯曲强度的计算按GB/T9341—2000标准进行.扫描电镜是将不同试验的样条切成1cm大小,在被测面对面贴上双面胶粘在金属铜片上,喷金后进行测试.2结果与讨论2.1玻璃纤维对聚酰胺吸湿率的影响图l为玻纤增强PA66材料2730G和原生料EPR27吸湿率与辐照时间的关系.可见,随着时间的延长,吸湿率都有所增加.但玻纤增强聚酰胺2730G吸湿率明显小于未增强EPR27,重量变化
7、小于2%.2.2玻璃纤维对聚酰胺力学性能的影响2.2.1玻璃纤维对拉伸强度的影响图2,图3分别为玻璃纤维增强PA66材料2730G和原生料EPR27拉伸强度,拉伸强度保留率与辐照时间的关系.比较玻璃纤维增强的2730G和未增强的EPR27的原始拉伸强度,可见玻纤增强的拉伸强度显着提高,相当于原生料的2倍一3倍,而且,随着老化时间的延长,两者的拉伸强度均下降,EPR27由75.5MPa降到41.O3MPa,2730G由177.69MPa降到114.22MPa,但拉伸强度保留率有所不同,到1056h
8、时,EPR27保留率仅为54.34%,2730G的拉伸强度保留图1吸湿率随辐照时间的关系率还能维持64.28%.显然,采用玻纤增强,不仅大幅度提高PA66的拉伸强度,而且可以减缓PA66的紫外辐射老化速度.拉伸强度拉伸强度保留直图2拉伸强度随时间的关系图3拉伸强度保留率随时间的关系2.2.2玻璃纤维对弯曲强度的影响图4,图5为玻纤增强PA66材料2730G和原生料EPR27弯曲强度,弯曲强度保留率与辐照时问的关系.同样,经玻纤增强的PA66材料其弯曲强度较之未增强的EPR27提高达3倍之多,而
