蒙脱土改性PA6/ABS合金的制备和性能

论文摘要

尼龙6（PA6）是一种重要的工程塑料,具有优良的耐磨性、自润滑性和耐热性、高机械强度、易加工成型等特点,广泛应用于汽车制造业、电子电器工业等领域。但PA6极易吸水,强度、模量、尺寸稳定性等性能下降,必须经过改性才能拓宽其应用领域。采用环氧树脂（EP）改性蒙脱土（MMT）,制备了OMMT,然后通过熔融插层法制备PA6/OMMT纳米复合物。采用XRD、FT-IR等对OMMT进行了表征,研究了EP用量对OMMT层间距的影响,并采用TGA研究了OMMT的热性能。经EP改性的OMMT层间距明显增加,且随EP用量增加层间距增大。OMMT失重10wt%时的热降解温度高达380.3℃,热稳定性好。研究了OMMT用量、PA6分子量对PA6/OMMT纳米复合物力学性能和热性能的影响,并利用DSC、TEM、XRD研究了PA6/OMMT的熔融结晶行为和微观形貌。随OMMT含量增加,PA6/OMMT复合物的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度增加,冲击强度变化不大。EP改性的OMMT可改善PA6的热稳定性。高分子量PA6制备的纳米复合物的力学性能较低分子量PA6优异。在PA6结晶过程中OMMT可起异相成核作用,并促进PA6形成γ晶型,但随OMMT含量增加,结晶总速率下降。当OMMT用量为5wt%时,PA6/OMMT纳米复合物中OMMT分散较好。PA6分子量越大,OMMT分散越好。通过熔融共混法制备了PA6/ABS合金,研究了增容剂种类和含量、PA6/ABS配比对合金力学性能及热性能的影响。采用TEM和DSC研究了PA6/ABS的形貌和熔融结晶行为。结果表明,当SMA用量为4wt%,PA6/ABS配比为80/20时,PA6/ABS合金的综合性能最好。苯乙烯与MAH的共聚物（SMA）的增容效果最好。PA6/ABS合金的冲击强度不随ABS分散性提高而增加。随SMA含量增加,PA6的γ晶型含量增加,但相对量减少,PA6的结晶温度向低温偏移,结晶速率下降。制备了PA6/ABS/OMMT共混物,并对其性能进行了研究。随SMA含量增加,PA6/ABS/OMMT共混物的弯曲强度、弯曲模量、断裂伸长率和冲击强度呈上升趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 第2章 文献综述
• 2.1 PA6/ABS合金
• 2.1.1 PA6概述
• 2.1.2 ABS概述
• 2.1.3 PA6/ABS合金的研究进展
• 2.2 聚合物/MMT纳米复合材料
• 2.2.1 聚合物/MMT纳米复合材料概述
• 2.2.2 聚合物/MMT纳米复合材料的制备
• 2.3 本文研究的目的及内容
• 参考文献
• 第3章 PA6/OMMT纳米复合物的制备和性能
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要原料
• 3.1.2 主要设备及仪器
• 3.1.3 试样制备
• 3.1.4 结构表征及性能测试
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 EP对MMT的有机化改性
• 3.2.2 OMMT用量对PA6/OMMT纳米复合物性能的影响
• 3.2.3 PA6分子量对PA6/OMMT纳米复合物性能的影响
• 3.2.4 PA6/OMMT纳米复合材料的熔融结晶行为
• 3.2.5 PA6/OMMT纳米复合材料的形貌
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第4章 PA6/ABS合金的制备及性能
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要原料
• 4.1.2 主要设备及仪器
• 4.1.3 试样制备
• 4.1.4 性能测试
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 增容剂种类对合金性能的影响
• 4.2.2 增容剂（SMA）用量对合金性能的影响
• 4.2.3 PA6/ABS配比对合金性能的影响
• 4.2.4 PA6/ABS合金的形貌分析
• 4.2.5 PA6/ABS合金的熔融结晶行为
• 4.2.6 SMA用量对OMMT改性PA6/ABS合金性能的影响
• 4.3 小结
• 参考文献
• 第5章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 攻读硕士期间的科研成果
• 致谢