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《天津大学》 2003年
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聚甲亚胺/尼龙6原位聚合复合材料制备、表征与性能研究

丁会利  
【摘要】: 本文利用三种聚甲亚胺的单体与尼龙6单体通过原位聚合反应,制备了三种聚甲亚胺/尼龙6原位聚合复合材料,制备工艺采用浇铸法。对所得复合材料进行了结构、热性能和力学性能的表征,并研究了其结晶动力学。 通过对复合材料FT-IR、紫外光谱、WAXD和SEM等测试分析,表明复合材料中存在刚性棒高分子聚甲亚胺,其存在改变了PA-6的结晶形态和表观结晶度,但尼龙6的α晶型并没改变。通过对复合材料SEM和TEM微观结构的表征,分析了复合材料的增强增韧机理,结果表明复合材料的热性能和力学性能优于nylon6,当PAM1、PAM2和PAM3加入量为5wt%时复合材料的Tg提高了6-9℃;热失重温度曲线向高温移动,耐热性明显提高;拉伸强度提高了27-36%;冲击强度提高了9-117%。 通过对复合材料结晶动力学研究表明:复合材料等温及非等温结晶行为均可用Avrami方程来描述,Avrami指数n约在2~3之间,从而推测体系中晶体生长方式以球晶三维和盘状二维生长为主。 通过对复合材料耐磨性能研究表明:复合材料的摩擦系数随载荷的增加而逐步下降,且磨损表面有明显的塑性变形;从能谱分析结果来看,复合材料表面有Fe的存在,表明PAM微纤承受了部分载荷,并阻止了基体的进一步塑性变形及粘着转移;在高速高载时,PAM1/尼龙6磨损表面处于粘流态,并在钢环表面形成了连续的转移膜,表现出较好的耐磨损性能,且在高温和强剪切力的作用下,材料基体发生了少量的α晶体向γ晶体的转移。
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