聚丙烯尼龙6原位成纤复合材料研究

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1、摘要本论文以制备和研究新型高性能原位复合材料为目的，跟踪和借鉴国内外在聚合物原位复合领域的最新研究成果，制备和研究了以聚丙烯(PP)为连续相、尼龙6(PA-6)为增强相、马来酸酐(M甜{)接枝物为增容剂的原位复合材料，取得了以下主要研究成果：1．重点研究了预处理法(紫外光照射法和化学溶胀法)对固相PP接枝反应的影响，并重点讨论了引发剂浓度、单体(MA哪浓度、反应时间和反应温度对聚丙烯接枝马来酸酐0'P-g-MAH)接枝率的影响。并采用红外光谱对PP-g-MAH接枝率进行了表征。引发剂(BPO)浓度分别为1．8％、2．5％，单体(MAn)浓度分别为32％、50

2、％，反应时间2h。反应温度120℃时，可获得PP—g—gAll的接枝率分别为1．93％、1．6％。2．首次采用不同的加工方法。制备PP／I'A-6原位成纤复合材料：(1)“辊一压”法；(2)“挤—辊一压”法。重点讨论了组成比、增容剂种类及用量、流动比对PP／PA-6原位成纤复合材料性能的影响。当PA-6含量为6％时，体系获得最佳力学性能；在“挤一辊一压”法中当PP．g-MAH含量为6％时，体系的缺口冲击强度存在最佳值7．23KJ／mz，比PP缺口冲击强度(aK=3．5KJ／m2)提高了166％；由“辊一压”法制得PP／PA一6共混成纤体系的拉伸强度为60，0

3、MPa比PP(o。=25．0MPa)提高140％。流动比对体系的力学性能有一定影响，当流动比为0．04时，体系获得缺口冲击强度值为5．7KJ／m2。3．采用WAXD、IR和SEM对ppog-MAH和PP／PA-6原位成纤复合材料的形态结构进行表征和分析。WAXD、IR分析结果表明，预处理方法对固相聚丙烯接枝马来酸酐反应影响很大。SEM表明，增容剂的种类及用量对PP／PA-6成纤体系结构影响最大。当增容剂为POE．g．MAH时共混体系成纤效果较好。发现和分析讨论了PP／PA-6原位复合材料中PA-6相形态随其含量的变化出现的未见文献报导的新现象：PA．6纤维直

4、径存在分散性，此分散性随PA-6含量增加而增大，另外PA-6未成纤粒子随其含量而趋增多。关键词：原位成纤，共混，聚丙烯，尼龙6，增容剂，力学性能AbstractInattempttoprepareandinvestigatethenovelhigh·performancein-situcomposite,thein。situcompositewerepreparedwithpolypropylenepP)servedasthematrix，nylon6(PA-6)asafiller，andmaleicanhydride(MArl)graftedpolymer

5、asamodifier,basedonthestate-of-the·artdevelopmentintherealmofpolymerin—situcompositedomesticallyandOVCIsOas．Themainoutcomesandobrainedasfollows：1．11圮maleicanhydridegraftedpolypropylene(PP-g-MAH)wasfirsdypreparedasmodifierindifferentpretreatmentway(UVilluminationandchemicalswelling)

6、．Theeffectofcatalyzer03Pmcontents、MAHcontents、reactiontimeandreactiontemperaturetothegraftratioofPP-g-MAIlwerediscussed．InfraredraycharthasbeentakentocharacterizationPP-g-MAH．Thebiggestgraftratiocanbeobtainedwefc1．8％and2．5％。whencontentofBPOwere1．8％、2．5％，thecontentofMAttwere32％，50％r

7、espectively,andthereactiontimewas2h,reactiontemperatureWas120"0．2．PP／PA-6in-situcompositewerepreparedviadifferentprocessfirstly：(1)“roller-press”；(2)“exmtsion-roller-press"．1弧paperdiscussedtheeffectofcomposingratio、sortandcontentsofmodifierandliquidityratiotoperformanceofPP／PA-6in．

8、sirecompositemainly．PP／PA-