热致聚酰胺液晶尼龙相容原位复合材料研究

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1、摘要商品化热致液晶聚合物(TLCP)主要为聚酯或聚酯酰胺类，与尼龙66(PA66)、尼龙6(PA6)完全不相容，改善TLCP与PA66、PA6的相容性是近年来原位复合材料领域中的一个重要课题，目前主要采用添加第三组分(相容剂)的方法改善相容性，结果使原位复合工艺增加了难度，成本较高。本研究改变目前添加相容剂的三元共混思路，依据共混体系中化学结构越相似相容性越好的原则，开展二元共混研究。由本实验室自主合成出与PA66、PA6分子结构相似的热致聚酰胺液晶(TLCPa)，由于二者分子中都含有酰胺键可以形成分子间相互作用的氢键，因此二元体系的相容

2、性可以德到改善。本文分别研究了TLCPa／PA66、TLCPa／PA6二元相容原位复合材料的相容性，结晶性能、形貌及部分力学性能，若研究了TLCPa对PA66,'PA6共混物的相容性及结晶行为的影响。从而为开拓TLCPa增强尼龙(PA)二元原位复合材料提供依据。．成功制备了TLCPa／PA66、TLCPa／PA6二元相容原位复合材料。流变分析证实，TLCPa与PA66、PA6的粘度比小于1，有利于TLCPa在PA66、PA6基体中成纤。DSC、FTIR分析表明，TLCPa与PA66、PA6之问明确存在分子间相互作用的氢键，TLCPa／PA

3、66、TLCPa／PA6共混体系具有较好的相容性；DSC、PLM、WAXD分析表明，TLCPa加入到了PA66、PA6的结晶过程，分子间氢键作用明显抑制了PA66、PA6相的结晶，共混物中PA66、PA6的结晶度下降，TLCPa加入没有改变PA66、PA6的晶型和晶胞参数。SEM分析表明，对于TLCPa／1)A66共混物，在所研究的质量配比范围内，TLCPa在PA66基体中并没有全部形成微纤，当加入10wt％TLCPa时，TLCPa成纤性较好，形成了长径比比较大的纤维；对于TLCPa／PA6共混物，在所研究的质量配比范围内，TLCPa均形

4、成了微纤。当加入30wt％TLCPa时，TLCPa在PA6基体中形成了液晶相畴。对TLCPa／PA66共混物的力学性能研究表明，先挤出后注塑共混物B(I)的拉伸性能明显优于直接注塑共混物B(II)，共混物的拉伸强度和模量随11￡Pa含量增加，出现先升高后下降的趋势。当加入10wt％TLCPa时。共混物B(I)的拉伸强度最高提高了79．6％，拉伸模量最高提高了120．4％。共混物B(I)的冲击强度明显改善，分子间氢键增强界面作用北京工业大学工学硕士学位论文●皇曼曼曼曼蔓曼——

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8、曼曼曼皇曼_的同时，有效地阻碍了裂纹的扩展。采用溶液共混法制备了TLcPa，PA卯A66共混物，DSC、FTIR、W吣①、LSCM分析表明，TLCPa影响了PA6／PA66共混物的结晶行为，TLCPa和PA6、PA66分子间形成了大量的氢键。TLCPa的加入改善了PA6和PA66之间的相容性。TLCPa的加入使共混物的结晶度下降，没有影响共混物的晶型结构；当加入10wt％的TLCPa时，TLCPa在PA6／PA66共混物中达到了纳米级分散，TLcPa／PA6／PA66三元共混物形成了均匀、致密的相容共混体系。关键词尼龙

9、；热致聚酰胺液晶；相容性；结晶性能；形貌ABSTRACTCommercialthermotropicliquidcrystallinepolymers(TLCP)mainlyarepolyester．Whereas，moststudiesrevealthatTLCPandpolyamides66(PA66)、polyamidss6(PA6)areimmiscible．IthasbeenrecentlyconsideredasanimportantsubjectthattoimprovethecompatibilitybetweenTLCP

10、andPA66、PA6．Inrecentyears，mosteffortshavebeendirectedtowardsaddingathirdcomponentasacompatibilizertoimproveinterfacesadhesionofinsirecomposites．Inthisstudy,Wetrytochangeternaryblendsmethod．Athermotropicliquidcrystallinecopolyamide(TLCPa)molecularWassyntheizedanditsmolecul

11、arstructureissimilarwitllPA66，n拍．TLCPaandPA66、队6canformintermolecularhydrogenbondsduringblending