成核剂对MC尼龙结晶性能的影响

摘要

本文探讨了MC尼龙的合成原理以及生产工艺，就合成过程存在的问题进行探索研究，选取了一种无机成核剂（滑石粉）和一种有机成核剂（酞菁蓝）对MC尼龙进行改性研究。采用阴离子原位聚合的方法制备出了MC尼龙和经成核剂改性的MC尼龙复合材料。通过差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、万能试验机和冲击试验机研究了复合材料的结晶行为、微观形态、热性能以及材料的力学性能，并与普通尼龙6（PA6）进行了对比分析。
　　应用DSC测试分析了成核剂对PA6以及MC尼龙结晶行为的影响，结果表明所选成核剂对PA6和MC尼龙起到了异相成核的作用，对PA6、MC尼龙的熔融焓、熔点、结晶温度、结晶度等均产生了较大的影响，并且对MC尼龙的作用效果大于对PA6的影响；滑石粉能使 PA6的结晶速率加快、结晶度提升；MC尼龙的结晶度随滑石粉含量的增加而上升，体系的熔点在滑石粉含量为1％的时候有所上升，当含量高于1%体系的熔点随滑石粉含量的增加而下降，并低于纯MC尼龙，使MC尼龙结晶的不完善性增加。酞菁蓝对PA6的结晶行为影响较小，但能使MC尼龙的结晶度下降，说明酞菁蓝抑制了MC尼龙的结晶。
　　X射线衍射分析结果表明，加入酞菁蓝和滑石粉在XRD的曲线上体系均没有出现特殊的衍射峰，说明成核剂没有对MC尼龙晶型的种类造成影响，I(202+020)/I（200）比值变化，说明加入滑石粉能使MC尼龙的晶型朝着有利于生成α晶型的方向发展；加入酞菁蓝使MC尼龙的晶型朝着有利于生成γ晶型的方向发展。通过计算表明，滑石粉和酞菁蓝能使MC尼龙体系的结晶细化，晶体尺寸在加入成核剂后明显小于PA6和MC尼龙。
　　将成核剂加入到MC尼龙中，对力学性能进行研究，表明滑石粉能有效提升MC尼龙的拉伸性能，材料的冲击性能在滑石粉含量为1%时有小幅度的提升，但随滑石粉含量继续增加而下降，表明在一定的范围内，加入少量的滑石粉对MC尼龙能起到增强和增韧的双重效果。酞菁蓝在添加量为0.05%时材料的冲击强度得到大幅度提升，但含量超过0.05%后，材料的冲击强度随着酞菁蓝含量增加而下降，并且与纯的MC尼龙相仿；酞菁蓝加入MC尼龙，材料的拉伸性能随酞菁蓝含量的增加而下降，表明控制酞菁蓝的添加含量，酞菁蓝能有效的提高MC尼龙的冲击强度，但材料的拉伸强度下降。

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第1章 绪论

1.1 前言

1.2 MC尼龙的合成机理

1.3 聚合物的结晶理论

1.4 MC尼龙的研究进展

1.5 尼龙成核剂

1.6 本文研究的意义及内容

第2章 实验部分

2.1 实验装置及制备工艺

2.2 实验仪器及设备

2.3 实验原材料

2.4 实验部分

2.5 测试与表征

2.6 MC尼龙的力学性能

第3章 成核剂对尼龙6和MC尼龙结晶行为的影响研究

3.1 成核剂对PA6、MCPA6熔融过程的影响

3.2 成核剂对PA6 、MCPA6结晶过程的影响

3.3 本章小结

第4章 成核剂对MC尼龙结晶形态与力学性能的影响

4.1复合体系的结晶形态分析

4.2 复合体系的力学性能分析

4.3 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致谢