GB/Talc/EPDM-g-MAH/PA6增韧增强复合材料的制备及其性能研究

摘要

本论文以尼龙6(PA6)为基体，接枝马来酸酐的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)为弹性体，玻璃微珠(GB)和滑石粉(Talc)为无机刚性粒子制得了GB/Talc/EPDM-g-MAH/PA6增韧增强复合材料。采用差示扫描量热热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)和其他力学性能测试方法对样品的微观结构与力学性能进行分析表征。得出以下主要结果:
　　主要的研究成果有:
　　1.以接枝马来酸酐的EPDM(含2wt％ MAH)和接枝马来酸酐的乙烯-1-辛烯共聚物(POE)(含1.5 wt％ MAH)弹性体分别增韧尼龙6复合材料，发现弹性体含量为18 wt％时，EPDM-g-MAH/PA6复合材料的缺口冲击强度达到最大值90.1 kJ/m2，冲击强度比纯PA6(5.3kJ/m2)提高17倍以上，也明显高于马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物POE-g-MAH/PA6复合材料的缺口冲击强度(72.1 kJ/m2)。
　　2.在EPDM-g-MAH/PA6复合体系中添加10％GB，则GB/EPDM-g-MAH/PA6复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别为121.4kJ/m2、76.4MPa和97.3MPa，与EPDM-g-MAH/PA6共混物相比分别提高了1.3、1.9和1.6倍。
　　3.保持填料含量10wt％时，研究Talc/GB/EPDM-g-MAH/PA6复合材料的力学性能。当Talc/GB质量比为3/7，复合材料表现力学性能最优，体现出良好的协同作用。拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为79.2MPa、98.7MPa和115.3kJ/m2，其中冲击强度比纯PA6分别提高19.2倍。同时，DSC和TG测试表明该复合材料表现出良好的热稳定性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 尼龙的发展历程

1．3 PA6的改性研究进展

1．3．1 PA6增韧体系研究

1．3．2 PA6增强体系研究

1．4 玻璃微珠

1．4．1 玻璃微珠改性PA6的发展状况

1．5 滑石粉

1．5．1 滑石粉改性PA6的发展状况

1．6 本论文的主要研究内容和意义

第二章 EPDM-g-MAH／PA6以及POE-g-MAH／PA6复合材料的性能研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验主要原料

2．2．2 实验主要设备

2．3 试样制备

2．3．1 EPDM-g-MAH和POE-g-MAH的制备

2．3．2 酸碱溶液的制备与标定

2．3．3 马来酸酐接枝率的测试

2．3．2 EPDM-g-MAH／PA6的制备

2．3．3 POE-g-MAH／PA6的制备

2．4 性能测试与表征

2．4．1 DSC测试

2．4．2 微观形貌测试

2．4．3 力学性能测试

2．5 结果与讨论

2．5．1 EPDM-g-MAH／PA6性能分析

2．5．2 POE-g-MAH／PA6性能分析

2．6 本章小结

第三章 GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验主要的原料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的制备

3．3 性能测试与表征

3．3．1 DSC测试

3．3．2 热失重测试

3．3．3 微观形貌测试

3．3．4 力学性能测试

3．4 结果与讨论

3．4．1 GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的力学性能

3．4．2 GB／EPDM-g-MAH／PA6的DSC分析

3．4．3 GB／EPDM-g-MAH／PA6热分析

3．4．4 GB／EPDM-g-MAH／PA6断裂面形貌分析

3．5 本章小结

第四章 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验主要原料

4．2．2 实验仪器

4．3 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的制备

4．4 性能测试与表征

4．4．1 DSC测试

4．4．2 热失重测试

4．4．3 微观形貌测试

4．4．4 力学性能测试

4．5 结果与讨论

4．5．1 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的力学性能

4．5．2 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的DSC

4．5．3 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的热分析

4．5．4 Talc／GB／EPDM-g-MAH／PA6复合材料的断裂面形貌分析

4．5 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

攻读硕士期间公开发表的论文

致谢