剥离型pa66蒙脱土纳米复合材料的制备及其纤维结构和性能研究

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1、摘要本论文以尼龙66为基体，利J}{Ij双螺杆挤出机，通过熔融插层的方法制备_『尼龙66／蒙脱士纳米复合材料。并在现有的实验条件F采用适当的纺丝工艺，纺制得到1：r尼龙66／蒙脱士纳米复合纤维。利用X．射线衍射、透射电镜等实验手段研究．：r复合材料的宏观和微观结构，我们发现经过有机化处理后蒙脱士"层基本上被尼龙66大分予链所插层，形成r剥离型的聚合物／蒙脱十纳米复合材料。研究r一；同含摄的蒙脱十对复合材料的力学性能、热性能、硬度、耐磨性及流变性等性能的影响。发现蒙脱土的添加不仅使复合材料的拉伸强度得到明艟

2、提高，问tr,l。复合材料的冲击强度没有”卜．降并有·定的提高，这表明，蒙脱土对尼龙66基体起到_：r增强增韧的效果。根据GB测试r尼龙66／蒙脱士纳米复合材料的热变形温度，结果鼹示，蒙脱土很好的改善J’复合材料的热性能，添加蒙脱十厩形成的纳米复合材料的热变形温度比纯尼龙66样晶的热变形温度提高j，80。C，这说明蒙脱土在提I岛复合材料机械力学性能的同时很好的改謦丫复合材料的热性能。l通过复合材料的流变性能的研究，发现蒙脱七的加入使得复合‘材料的农观粘度得以卜．降，这在一定程度上改善．r复合材料熔体的流动

3、性，从而改善_：r熔融加工性。在研究尼龙66／蒙脱十纳米复合材料作为工程骥料应用的同时还对其做r可纺性研究。在现有的实验条件卜，采用适当的纺丝工艺，纺制__lr尼龙66／蒙脱士纳米复合纤维，讨论r‘些纺丝工艺参数对纤维性能的影响，并对纤维的结构和性能进行r初步研究。尼龙66／蒙脱士复合纤维的初始模最比纯尼龙66纤维有‘定的提高，而．啊．通过纤维的干热收缩率可以看出纤维的尺寸稳定性也有所改善，但楚复合纤维的断裂强度卜．降。如能进‘步的完善，尼龙66／蒙脱±纳米复合纤维完全可以制成高模低收缩的轮胎帘予线。本研

4、究中当蒙脱士含最为2份时(尼龙66为100份)其复合材料的综合性能达到了最佳，这说明只要添加很少景的蒙脱十就能很好的改善尼龙66的性能，而．阻蒙脱二卜的价格也非常便宜三，这使得尼龙66／蒙脱士纳米复合材料具有很高的实际应用价值了‘。关键词：纳米复合材料尼龙66壕脱十复合材料熔融插葚锦纶帘予线u＼PREPARArION．STUCTURESANDPROPERTIESOFEXFOLIATED功％6／MhⅡNANOCOMPOSITEANDⅡ’SFmERSAbstractInthethesis，thenylon-6

5、6／montmorillonitenanocompositeswerepreparedbymeltintercalation,usingtwin-screwextruder．Andfiberwaspreparedbymeltspinningfromthenylon-66／montmoriUonitenanocomposites．Thestructureofthecompositeswascharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)andX-raydi

6、ffractometry．Theresultsshowedthatthepolymerhadintercalatedbetweenthemontmorillonitesilicatesheets，andallexfoliatedstructurewasobtained．Theeffectofthecontentsofmontmorilloniteonthemechanicalproperties，thermalproperties，hardness，andrheologicalbehaviorwasstu

7、died．TheresultsshowedthatthetensilestrengthofthenonocomposReswasincreasedobviouslywithfarlessmontmoriUonitecontent．Andtheimpactpropertiesofthecompositeshadatittleenhance．ItcanbeconcludedthattheusingofmontmoriUoniteinthenylonCallenhancethetensileproperties

8、andthetoughnessofthenanocomposites．Thethermalstabilityofthecompositeswasstudied．Astheresultsshowed．theheatdistortiontemperatureofthenanoeompositeswasadvancedfrom64．3℃to147．3℃．Therheologicalpropertiesofnanocompositcm