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1、实用标准文案郑州大学姓名：田富成学号：20110680226学院：力学与工程科学学院专业：工程力学论文题目：尼龙6性能及其分子量对力学强度影响指导教师：李倩职称：教授2013年11月08日精彩文档实用标准文案摘要尼龙6(PA6)是一种综合性能优良的工程塑料。本文主要叙述了尼龙6纳米复合材料的性能和制备方法,以及插层剂对复合材料的综合性能影响。对不同分子量尼龙6纳米复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能进行了综述。介绍了蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备、性能。关键词:纳米复合材料尼龙6分子量蒙脱石介绍尼龙6又叫PA6，聚酰胺6，其结构式为1力学性能精彩文档实用标准文案聚合物/粘土纳米复合材料的力学
2、性能优于纤维增强聚合物体系,因为层状粘土可以在二维方向上起到增强作用,无需特殊的层压处理。它比传统的聚合填充体系质量轻,只需少量的粘土即可具有很高的强度、韧性及阻隔性能。而常规纤维、矿物填充的复合材料需要高得多的填充量,且各项指标还不能兼顾。在粘土含量很少的情况下(小于5%),日本丰田中央研究所合成的尼龙/粘土纳米复合材料(NCH)、尼龙与粘土共混物(NCC)的强度和模量均比PA6显著提高,并且材料的冲击强度并没有象传统填充聚合物那样下降川。当加人二胺后,材料的断裂伸长和冲击强度增大,并随着二胺含量的增加而增加,而材料的强度和模量稍有下降(和NCH相比)。这主要是因为加人二胺后,部分粘土片层由
3、于二钱离子的作用而成柱状排列,因此降低了粘土片层和PA6的相互作用面积,所以材料的机械性能有所下降。2结晶性能PA6是一种多晶型聚合物,粘土对PA6的晶型影响很大。Dsc结果表明PA6cN中纳米层状粘土起成核剂的作用。粘土的加人影响成核的机理和PA6晶体的生长。且PA6CN的结晶度随冷却速率的增大而增大。粘土在PA6中能促进下晶型的生成,而且随着粘土含量的增加,下晶型的结晶衍射峰逐渐增强。3流变性能PA6CN的熔体粘度取决于母体树脂PA6的相对分子质量和粘土的加入量。一般剪切速率小时(剪切速率小于1),不仅PA6的相对分子质量影响大,而且粘土的加人量影响显著,加人量增加,熔体粘度显著增大;而在
4、高剪切速率范围,加人量在6%以下时,粘土对熔体粘度几乎没有影响。即纳米复合材料具有良好的成型加工性。王建华等[1]采用毛细管流变仪测定了原位聚合的以6CN及PA6的流变性能。结果表明:在实验条件下,PA6CN属于假塑性流体,其非牛顿指数小于PA6。在240℃时,当剪切速率大于肠O。一’时,PA6cN的表观粘度小于PA6,且随土含量的增加而逐渐降低。当剪切速率小于932s一’精彩文档实用标准文案时,以6CN的粘流活化能大于PA6,说明PA6CN对温度更敏感。尼龙6／蒙脱土纳米复合材料是最早出现的聚合物基纳米复合材料之一，在工业上已有应用。其应用主要有两个方面，一是基于其优异的阻隔性能,用于制造多
5、层聚酯瓶和食品包装膜等包装材料中的阻隔层。这方面三菱气体化学品公司(生产ImpermＮ系列)、Honeywell专业聚合物公司（生产Aegis系列）、AlcoaCSICrawfordsville公司等处于领先地位。二是基于其优异的力学性能，用于制造发动机部件、车身结构部件和驱动控制部件等汽车零部件。这方面日本的丰田汽车公司、宇部兴产公司（生产nc-PA6）和尤尼奇卡公司(生产M1030D、M1030B、M1030DG20、M1030DT20系列)，美国的Nanomer公司（生产Nanomer系列）和南方粘土产品公司（生产Cloisite系列）等开发较早尼龙6／蒙脱土纳米复合材料一直是人们的研究
6、热点之一，其制备、结构和性能均得到了大量的研究。尼龙6纳米复合材料的性能尼龙6(PA6)是一种应用广泛的工程塑料,具有优良的综合性能,但存在着耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低、吸水率大,从而影响其制品的尺寸稳定性和电性能,以及容易燃烧等缺陷,限制了它的应用范围。因此通常采用填充、增强、共聚、共混、分子复合等方法对PA6进行改性。近年来采用纳米粒子制备PA6纳米复合材料的研究十分活跃,PA6纳米复合材料的应用更加广泛,并获得了良好的发展。【1】制备方法精彩文档实用标准文案制备PA6/无机纳米粒子复合材料主要采用溶胶-凝胶法和原位聚合法,而熔融共混法经常用于聚烯烃体系,在PA6体系中应用极少。
7、(1)溶胶-凝胶法Z.W.E.Van【2】等选用甲酸为共溶剂,通过控制适当的pH值,采用溶胶-凝胶法制备了PA6/SiO2纳米复合材料。TEM分析表明SiO2以约30nm的粒径分散在PA6基体中;力学性能测试表明,此种纳米复合材料的冲击强度和弹性模量比纯PA6有所提高。(2)原位聚合法此法最常用于PA6/无机纳米粒子复合体系。OuYuchun【3】等将纳米SiO2直接分散于己内酰胺熔体中,然后引发
