环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6复合材料的结构和性能

摘要

用"熔融挤出-热拉伸-淬冷"法制备环氧树脂改性聚乳酸(ePLA)/低熔点尼龙6(LMPA6)复合材料,使用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、流变仪和电子拉伸机等手段研究了具有不同LMPA6含量的ePLA/LMPA6复合材料的结晶行为、热性能、流变性能以及力学性能。DSC结果表明,LMPA6的加入改变了PLA的晶体结构,显著改变了复合材料体系的冷结晶温度、冷结晶熔融温度。热重分析(TGA)结果表明,LMPA6的加入提高了ePLA/LMPA6复合材料的热稳定性。动态力学性能结果表明,LMPA6的加入提高了ePLA/LMPA6复合材料的玻璃化转变温度(T_g)。流变学测试结果表明,应变(γ)超过临界应变(γC)后储能模量(G')呈非线性下降,出现"Payne"效应。这种复合材料表现出非牛顿流体的特性—"剪切变稀"行为,而且随着LMPA6含量的提高体系的"剪切变稀"行为更加明显。根据扫描电镜照片,在LMPA6含量为7%的体系中出现微纤结构,使其相容性最好。LMPA6的加入在一定程度上提高了复合材料的强度和韧性,特别是LMPA6含量为7%的复合材料其拉伸强度(72.8MPa)和冲击强度(5.0 kJ/m2)达到极值,比改性聚乳酸(65.7 MPa,2.8 kJ/m^2)分别提高了10.8%和78.6%。