尼龙610/蒙脱土纳米复合材料的制备、表征与性能研究

摘要

将蒙脱土引入聚合物基体制备成聚合物/蒙脱土纳米复合材料，可在蒙脱土填充量很小时大幅度提高材料的力学性能，但是蒙脱土的加入也会降低其冲击强度。针对这一缺陷，本文采用增塑剂N-甲基苯磺酰胺对蒙脱土进行修饰，希望可以提高聚合物/蒙脱土纳米复合材料的冲击性能。我们通过原位聚合法制备了尼龙610/蒙脱土纳米复合材料，然后对其结构和力学性能做了研究，除此外还对其流变性能、熔融行为和结晶过程进行了研究，主要研究如下：
　　1．通过XRD图发现增塑剂N-甲基苯磺酰胺成功的使蒙脱土的层间距增大；对其力学性能的研究发现尼龙610/蒙脱土纳米复合材料的冲击强度在蒙脱土含量较少时得到提高，而随着蒙脱土的增加，冲击强度又会逐渐减小。拉伸强度和断裂伸长率都是随着蒙脱土含量的增加先增大后减小。
　　2．流变性能的研究表明尼龙610及其纳米复合材料均为假塑性流体，表现为切力变稀现象，并且非牛顿指数随蒙脱土含量的增加而减小；尼龙610及其纳米复合材料的粘流活化能随剪切应力的增大而下降，使其对温度的敏感性降低，因而加工过程中可选择较宽的加工温度，易于成型加工。
　　3．通过对尼龙610/蒙脱土纳米复合材料的结晶性能的研究发现，蒙脱土在复合材料中起到了异相成核的作用，同时蒙脱土的加入并未改变尼龙610的晶型。并对其熔融行为进行研究，结果表明尼龙及其复合材料的熔融过程为：材料不完善晶体的熔融，部分或是全部基体重结晶生成比较完善的晶体，重结晶生成的晶体熔融；采用经典结晶动力学对尼龙610及其复合材料的结晶动力学进行了研究，结果表明：Avrami方程能很好的描述尼龙610及其复合材料的等温结晶动力学过程，而经过Jeziorny修正过的Avrami方程及Mo法则能很较好地描述其非等温结晶动力学。同时还利用Hoffman-Weeks公式和Hoffmann-Lauritzen理论求得了复合材料的平衡熔点和非等温过程中的结晶活化能。

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1 绪论

1.1 前言

1.2 聚合物/蒙脱土纳米复合材料研究进展

1.3 本文的目的和研究内容

2 原位聚合法制备尼龙610/蒙脱土纳米复合材料

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 表征与测试

2.4结果与讨论

2.5 本章小结

3 尼龙610/蒙脱土纳米复合材料流变性能的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 尼龙610/蒙脱土纳米复合材料的结晶动力学及熔融行为的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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