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纳米橡胶增韧尼龙1010的制备与表征

陈红  
【摘要】:尼龙1010是我国特有的工程塑料,应用广泛,但其低温和干态下具有缺口敏感性,缺口冲击强度不高,这限制了其在结构材料领域的应用,因此需对其进行增韧改性。纳米级橡胶是近年来兴起的一种增韧材料,尤其是超细全硫化的粉末橡胶系列,在用其制备复合材料时加工工艺简便,只需采用简单的机械共混即能在基体中达到纳米级分散,因此,以其独特的增韧效果受到广泛的关注。但用其增韧尼龙1010的尚未见报道。所以,本工作采用超细全硫化丙烯酸酯橡胶(UFAPR)与尼龙1010进行共混,并加入一定量的增容剂提高增韧效果,制备出了一系列综合性能优异的高韧性复合材料。并对其力学性能、熔融和结晶行为、流变性能、晶体结构和结晶形态及微观结构进行了较系统的表征,主要研究结果如下: 1.刚熔融共混法制备了PA1010/UFAPR、PA1010/POE-g-MAH、PA1010/UFAPR/POE-g-MAH三个系列的尼龙1010复合材料,PA1010/UFAPR由于相容性不好,其力学性能提高不大;PA1010/POE-g-MAH系列冲击性能提高较大,但刚性下降幅度大;加入增容剂后的PA1010/UFAPR/POE-g-MAH的冲击强度有很大提高,同时刚性下降幅度小,得到了综合力学性能优异的尼龙1010复合材料。 2.DSC研究结果表明,尼龙1010复合材料的熔融曲线皆为双峰,与纯PA1010相比,低温峰熔融焓有所降低,而高温峰熔融焓有所提高;各系列尼龙1010复合材料结晶峰均向高温区移动。 3.利用Haake流变仪,研究了240℃—270℃范围内尼龙1010复合材料的流变性能,发现均为假塑性流体;尼龙1010复合材料的非牛顿指数和粘流活化能均比纯PA1010的低。在同一温度下,随UFAPR或POE-g-MAH含量的增加,复合材料的非牛顿指数逐渐降低;对于同一样品,随剪切速率的增加,复合材料的活化能逐渐降低。 4.X射线衍射的结果表明,加入POE-g-MAH后的PA1010/POE-g-MAH体系并未改变PA1010的晶体结构,在PA1010FUFAPR和PA1010/UFAPR/POE-g-MAH系列中,增加UFAPR的含量可使复合材料的晶体结构从α晶型转变为γ晶型。


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