尼龍6-天然蒙脫土納米母料的制備及其復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、本文研究了尼龍6/天然蒙脫土納米母料的原位聚合制備方法與水輔熔融插層工藝，并對由母料與尼龍6直接熔融混合制備的復(fù)合材料的性能進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)選用陽離子交換能力為90-120mmol/100g的天然鈉基蒙脫土，在原位聚合工藝中，通過攪拌、超聲等手段，使己內(nèi)酰胺單體在去離子水中與蒙脫土進(jìn)行有效插層，升溫干燥得到預(yù)混物，最終通過層間單體的陰離子聚合將蒙脫土的層間距撐大乃至剝離而得到納米母料；在水輔熔融制備工藝中，將浮選得到的蒙脫土泥漿以合適的

2、速率加入到熔融的尼龍基體中，由于水既是蒙脫土的天然插層劑又是尼龍的天然增塑劑，尼龍6分子鏈與天然蒙脫土有著較強(qiáng)的相互作用，通過復(fù)合過程中層間水的汽化膨脹與水分子解吸帶來的熵的彌補(bǔ)，并借助剪切外力的作用，使天然蒙脫土分散在尼龍基體中。通過對這兩種方法制備得到的母料及其復(fù)合材料的XRD和TEM分析，證明天然蒙脫土在尼龍基體中都能達(dá)到納米級的分散。 尼龍6/天然蒙脫土納米復(fù)合材料在DSC的升溫及降溫曲線表明了蒙脫土對于尼龍6的結(jié)晶起到

3、了異相成核作用，促進(jìn)尼龍6γ晶型生成，使得尼龍6的結(jié)晶溫度提高，過冷度變小，結(jié)晶峰寬變窄，結(jié)晶速率增加。力學(xué)性能測試結(jié)果表明由母料制備的尼龍6/蒙脫土納米復(fù)合材料比純尼龍6有了明顯的提高，采用15％與30％蒙脫土含量的母料與尼龍6分別按1：4與1：9的比例稀釋，兩種復(fù)合材料與純尼龍6相比，拉伸強(qiáng)度分別提高了約24％與11％，彈性模量分別提高了49.8％與22.9％，抗彎強(qiáng)度分別提高了近66.6％與26％，彎曲模量分別提高了85％與16.