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1、纳米蒙脱土填充尼龙11共混复合体系强韧化的研究11分类号:TQ322.3单位代码:10110学号:中北大学纳博士学位论文米蒙脱土填充尼龙纳米蒙脱土填充尼龙11共混共混复合体系强韧化研究复合体系强韧化研究博士研究生李迎春李指导教师胡国胜教授迎春学科专业武器系统与运用工程中北大学2010年4月20日图书分类号___TQ322.3_____________密级非密注1UDC_______________________________________________________________博士学位论文纳米蒙脱
2、土填充尼龙11共混复合体系强韧化研究题名和副题名李迎春(作者姓名)指导教师(姓名、职称)胡国胜教授申请学位级别博士专业名称武器系统与运用工程论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人_______________________________________________________答辩委员会主席____2010年4月20日注1:注明《国际十进分类法UDC》的分类
3、号//.sertationStudyontheToughingandReinforcingEffectsofNanomontmorillonite-filledNylon11CompositesBy:LiYingchunSupervisor:ProfessorHuGuoshengNorthUniversityofChina20th.April2010原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过
4、的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日期:关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名:日期:导师签名:日期:中北大学
5、学位论文纳米蒙脱土填充尼龙11共混复合体系强韧化研究摘要聚合物复合材料的制备是实现高性能聚合物材料的重要途径之一,本论文采用POE-g-MAH/POE和纳米蒙脱土为尼龙11的增韧增强改性剂,对蒙脱土和POE-g-MAH/POE两种改性剂分别和协同增强增韧尼龙11复合材料体系的形态结构与性能的关系进行了系统的研究,围绕高性能和理论研究做了较为深入的探索和分析,首次采用基本断裂功的方法表征了尼龙11/蒙脱土二元复合材料和尼龙11/POE-g-MAH/蒙脱土三元复合材料的韧性,为评价聚合物材料的断裂行为提供了更多的数
6、据,同时该方法也指出了分别提高材料的基本断裂功和塑性形变功来实现增韧的途径,探讨了尼龙11/POE-g-MAH/蒙脱土三元纳米复合材料增韧的机理,得到了复合材料发生脆韧转变的临界粒间距的大小和材料实现增韧的弹性体粒径的下限值,这些极大的丰富了聚合物/弹性体/蒙脱土三元复合材料的增韧理论,为高性能尼龙复合材料的开发和应用做了理论铺垫,主要结果如下:1、研究了蒙脱土的含量对尼龙11/蒙脱土纳米复合材料形态结构、力学性能、流变性能、结晶性能和热稳定性的影响,得到如下的结论:当蒙脱土含量为2%时形成了剥离型的纳米复合材
7、料,当蒙脱土含量超过2%时形成了插层型的纳米复合材料。随蒙脱土含量的增加,尼龙11纳米复合材料的冲击强度、比基本断裂功和比塑性形变功都呈现出先增大后减小的趋势,当蒙脱土含量为2%时,纳米复合材料的冲击强度、比基本断裂功和比塑性形变功都达到最大值。这时其冲击强度为16.56KJ/?,是纯尼龙11冲击强度的2.5倍,随蒙脱土含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量也逐渐增加,但断裂伸长率降低。通过对尼龙11及其复合材料流变曲线的分析可以得出:尼龙11和尼龙11/蒙脱土纳米复合材料均为假塑性流体,在230℃
8、~245℃温度下,非牛顿指数范围为0.49~0.85,蒙脱土的加入使尼龙11的表观粘度减小,在高剪切速率下,蒙脱土对粘度的影响减小。蒙脱土的加入使尼龙11的粘流活化能降低,故熔体流变特性受温度影响变小。蒙脱土含量为2%时,尼龙11的晶型没有发生改变,但蒙脱土的含量再增加,使中北大学学位论文尼龙11的晶型由γ晶型转变为α晶型。蒙脱土在尼龙11基体中起到了成核剂的作用,破坏了尼龙11的球晶
