试析铸型尼龙及其碳纤维复合材料的制备与研究

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1、辽宁科技大学硕士学位论文铸型尼龙及其碳纤维复合材料的制备与研究姓名：戴永燕申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：徐君20070315辽宁科技大学硕士论文摘要摘要铸型尼龙是尼龙材料的一种，又称为单体浇铸尼龙或MC尼龙(MonomerCastingNylon)。它是在常压下将熔融的原料己内酰胺单体用强碱性物质作催化剂，与助催化剂等助剂一起，经过真空脱水后直接注入到己预热至一定温度的模具中，物料在模具中进行快速聚合反应，凝固成的固体坯料。本文根据阴离子聚合反应机理，在静态浇铸条件下制备了单体浇铸尼龙，

2、考察了催化刹、助催化剂用量和聚合温度对聚合反应的影响，用结晶度、拉伸强度、断裂伸长率、缺口和无缺口冲击强度与邵氏硬度等指标表征了高聚物的力学性能，分析了各指标的变化规律及联系。通过正交试验找到的最佳聚合条件是：催化剂用量为0．006mol／molCL、助催化剂用量为O．002mol／molCL、聚合温度为185℃，在此条件下单体浇铸尼龙的有关性能为：结晶度是71．48％，缺口冲击强度是82．7列／m2，邵氏硬度是52．4，拉伸强度是70．38Mpa，断裂伸长率是6％。本文还将碳纤维在450℃下空气氧

3、化处理l小时后添加到单体浇铸尼龙中从而制备碳纤维增强铸型尼龙复合材料。考察了纤维含量、纤维长度等对复合材料力学性能的影响，研究了复合材料力学性能的变化规律，用SEM对铸型尼龙复合材料的断面进行了微观观察。实验结果表明，添加碳纤维增强铸型尼龙的方案是可行的，随着纤维含量增加和纤维长度的提高，复合材料的大部分力学性能都有提高，但冲击强度和断裂伸长率有所降低。关键词：单体浇铸，铸型尼龙，阴离子聚合，碳纤维，复合材料辽宁科技大学硕士论文ABSTRACTMonomercastingnylon(MEnylon)

4、isoneofnylonmaterials,whichcanbedirectlyproducedfrommoltenmonomers(CL)atnormalpressureinthemoldusingNaOHaSallactivatorandchaininitiatorvacuum-dehydrationdirectaddtothemoldwhichheatupto165—195℃beforehand，theactivatematerialbeginpolymerizationinthemold，f

5、inally，sotidifiedtoaboard．Inthispaper,MCnylonWaSpreparedbyalkalicatalyzingandanionpolymerizationprincipleontheconditionofstaticcasting，thevariousfactorsrelevantwiththepolymerizationfromtemperatm'e，catalystcontentandactivatorcontentisdiscussedinthisarti

6、cle．Crystallization，tensilestrength，elongationatbreak，nn—andnotchedimpactstrengthandshorehardnessofpolymerswaspresentedofthematerial’Smechanicalproperty,analyzedtherelationanddisciplinarianofeachindex．Aftertheonhogonalexperimenttheopticalparametersfort

7、hepolymerizationfollowsas：O．006mol／molCLofcatalystcontent，0．002mol／molCLofactivatorcontent，and185。Cofmoldtemperature，Underthiscondition，theconcempropertiesofMCnylonis：71．54％ofcrystallization,82．7KJ／meofnotchedimpactstrength。52．4ofshorehardness．70．38Mpa

8、oftensilestrength．6％ofelongationatbreak．ThecompositeofMCnylonwaspreparedbyaddingcarbonfiberwhichWasoxidizedat450℃foronehour．TheexperimentanalyzedthecorrelationpropertiesofcompositeofMCnylonanditschangingtawundertheinfectionofthefibercon