聚酰胺6/弹性体/无机刚性粒子三元体系的研究

摘要

针对PA6树脂的增强增韧已经有了很多的研究报道，但对于不同微观形态无机刚性粒子的加入对PA6整体性能的影响并不多见，更多的研究主要集中在处理后的CaCO3粒子与PA6的共混体系。
　　 该论文将相同目数的三种刚性粒子滑石粉，CaCO3，硅灰石分别与POE-g-MAH和PA6共混。无机刚性粒子、POE-g-MAH与PA6经混合、挤出、注射成型等工序制备成标准样品，并按国标进行检测，系统的研究了三种无机刚性粒子的用量、POE-g-MAH的用量对共混体系性能的影响规律，通过SEM、DSC和X射线衍射技术分析了共混物体系的微观结构与宏观力学性能的关系，探讨了三种无机刚性粒子对共混体系的差别化影响。
　　 结果表明，PA6/POE-g-MAH共混体系的缺口冲击强度随着POE-g-MAH含量的增加而升高，当POE-g-MAH含量在10％～15％时，共混物体系出现脆韧转变现象。
　　 针状硅灰石和片状滑石粉的加入明显降低了共混体系的缺口冲击强度，PA6/POE-g-MAH/硅灰石(85/15/2)缺口冲击强度比PA6/POE-g-MAH(85/15)下降了70％;PA6/POE-g-MAH/滑石粉(85/15/2)缺口冲击强度比PA6/POE-g-MAH(85/15)下降了81％。
　　 而CaCO3的加入对共混体系的缺口冲击强度的保持比前两者要好一些，PA6/POE-g-MAH/CaCO3(85/15/2)的缺口冲击强度比PA6/POE-g-MAH(85/15)的缺口冲击强度下降了57％。
　　 三种无机刚性粒子都没有进行前期处理，其加入都不同程度的降低了共混体系的缺口冲击强度。而由于CaCO3近似球体的微观结构的存在，基体对CaCO3粒子的作用力在两极为拉应力，在赤道附近为压应力，同时由于相互作用力，球型粒子附近的树脂也受到反作用力，多重力的协同作用有助于基体的屈服。由于粒子和界面发生脱离，粒子周围形成空穴，在一定程度上阻止了断裂过程中裂纹的扩展，吸收了大量的能量，从而对共混体系缺口冲击强度的影响比另外两种粒子小。
　　 共混体系冲击断面SEM图片、DSC数据图谱和X-射线衍射图谱都强有力的证明了以上宏观数据的走势和变化。无机刚性粒子的加入不同程度的改变了共混体系的结晶度，改变了基体的晶型，微观的变化决定了基体宏观的力学性能。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 增韧PA6研究现状

1．3 影响弹性体增韧的因素

1．4 增韧理论及其发展

1．5 无机刚性粒子/弹性体/聚合物三元体系研究现状

1．6 本论文的研究内容和意义

2 PA6/POE-g-MAH性能研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．3 结果与讨论

本章小结

3 PA6/POE-g-MAH/滑石粉的制备和性能

3．1 前言

3．2 实验部分

3．3 结果与讨论

本章小结

4 PA6/POE-g-MAH/CaCO3的制备和性能

4．1 前言

4．2 实验部分

4．3 结果与讨论

本章小结

5 PA6/POE-g-MAH/硅灰石的制备和性能

5．1 前言

5．2 实验部分

5．3 结果与讨论

本章小结

6 三种不同粒子添加共混体系的力学性能比较

6．1 三元体系缺口冲击强度的比较

6．2 三元体系拉伸强度的比较

6．3三元体系弯曲强度和弯曲模量的比较

6．4 三元体系冲击断面SEM图片分析比较

6．5 三元共混体系的X射线衍射分析与比较

本章小结

7 微量刚性粒子对三元共混体系力学性能和微观形态研究

7．1 前言

7．2 三种微量无机刚性粒子对三元共混体系的力学性能研究

7．3 三元共混体系的SEM图像分析

7．4 三元共混体系的X射线衍射分析

本章小节

结论与展望

主要结论

不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

学位论文修改说明