廢棄印刷電路板非金屬粉增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文研究了廢棄印刷電路板非金屬（N-WPCB）粉末的形貌與主要成分，并以N-WPCB粉末作為增強(qiáng)材料制備了PA6/N-WPCB復(fù)合材料，對(duì)復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究，主要包括力學(xué)性能、熱性能，以及復(fù)合材料的流變行為和結(jié)晶行為。主要內(nèi)容如下：
　　（1）N-WPCB粉末的形貌及主要成分研究：
　　利用掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀、熱重分析儀對(duì)N-WPCB粉末的形貌及主要成分進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：N-WPCB粉末主要是由玻

2、璃纖維和環(huán)氧、酚醛等熱固性樹(shù)脂組成，其玻纖直徑約為8μm，玻纖的長(zhǎng)度范圍為180~360μm。
　?。?）PA6/N-WPCB復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱變形溫度研究：
　　研究發(fā)現(xiàn)N-WPCB粉末對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能提高顯著，當(dāng)N-WPCB粉末含量為25％時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別提高了33.36%、21.86%和44%，當(dāng)N-WPCB粉末含量為15%時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了9.2%。對(duì)PA6/N-WPC

3、B復(fù)合材料動(dòng)態(tài)熱力學(xué)性能的分析表明：N-WPCB粉末的加入使復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量得到大幅度提高，同時(shí)也提高了復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使復(fù)合材料的最高使用溫度得到提高。此外，N-WPCB粉末的加入提高了PA6/N-WPCB復(fù)合材料的熱變形溫度，當(dāng)N-WPCB粉末的含量為15%時(shí)，復(fù)合材料的熱變形溫度提高了49.6%。
　?。?）PA6/N-WPCB復(fù)合材料的流變行為研究：
　　對(duì)PA6/N-WPCB復(fù)合材料的流變行為研究表明：

4、PA6及PA6/N-WPCB復(fù)合材料均呈假塑性流體的性質(zhì)，非牛頓指數(shù)隨著溫度或N-WPCB粉末含量的增加基本呈遞增的趨勢(shì)，非牛頓性減小。隨著N-WPCB粉末含量的增加，PA6/N-WPCB復(fù)合材料的表觀黏度呈上升的趨勢(shì)。復(fù)合材料的粘流活化能呈下降的趨勢(shì)，對(duì)溫度的敏感性下降。
　?。?）PA6/N-WPCB復(fù)合材料的結(jié)晶行為研究：
　　對(duì)PA6/N-WPCB復(fù)合材料的結(jié)晶行為研究表明：尼龍6只出現(xiàn)一種單一的γ晶型，N-WPCB

5、粉末加入后，PA6的晶型變?yōu)棣镁Ш挺辆Ч泊?。N-WPCB粉末與尼龍6之間強(qiáng)烈的相互作用以及N-WPCB粉末的異相成核作用破壞了尼龍6的球晶結(jié)構(gòu)，偏光顯微鏡照片中的黑十字消光現(xiàn)象不明顯，球晶尺寸減小，數(shù)量增加，且隨著N-WPCB粉末含量的增加，晶粒變細(xì)，直至消失。PA6/N-WPCB復(fù)合材料等溫結(jié)晶熔融的平衡熔點(diǎn)隨著N-WPCB粉末含量的增加呈逐漸下降的趨勢(shì)，結(jié)晶時(shí)間變長(zhǎng)，結(jié)晶速率降低。PA6/N-WPCB復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶的結(jié)晶時(shí)間變