原位聚合法聚酰胺6-改性炭黑納米復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、聚酰胺是應(yīng)用最多的熱塑性工程塑料之一。它是許多具有酰胺基團(tuán)結(jié)構(gòu)的單元連接而成的長(zhǎng)鏈高分子化合物。聚酰胺6(PA6)作為聚酰胺的其中一種,它具有良好的綜合性能,包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性,且摩擦系數(shù)低,有一定的阻燃性,易于加工,適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性,提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
　　原位聚合法是制備聚合物無(wú)機(jī)粒子復(fù)合材料的一種新方法,它可使剛性鏈無(wú)機(jī)粒子與基體同時(shí)在原位生成,使初生態(tài)的兩種物質(zhì)

2、勻混合在一起,盡量消除無(wú)機(jī)粒子和撓曲性高分子相分離傾向,達(dá)到較高的分散水平,且工藝較為簡(jiǎn)單,克服了一般熔融共混法、溶液共混共沉淀法本身存在的缺陷。在高聚物中加入炭黑制備導(dǎo)電高聚物是近年高分子材料共混領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。
　　本論文研究主要包括原位聚合法制備了聚酰胺6/炭黑復(fù)合材料和熔融結(jié)晶的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究二個(gè)部分。
　　1、以炭黑粒子為導(dǎo)電填料,聚酰胺6為聚合物基體,用原位聚合法制備聚酰胺6/炭黑復(fù)合材料,利用DSC

3、、FT-IR、SEM等技術(shù)對(duì)炭黑的分散及對(duì)聚酰胺6結(jié)晶的影響等方面進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,經(jīng)過表面改性的炭黑粒子以較小的粒子均勻分散在PA6基體中。從DSC分析結(jié)果表明,炭黑粒子對(duì)PA6分子鏈有成核作用,使其結(jié)晶溫度向高溫方向偏移,但高填充量的炭黑粒子使 PA6的結(jié)晶度下降。炭黑粒子在 PA6基體中均勻分散使材料的體積電阻率比熔融共混所制備的復(fù)合材料的更高。炭黑粒子對(duì) PA6分子鏈有成核作用,使其結(jié)晶溫度向高溫方向偏移,但高填充量的炭黑粒

4、子使 PA6的結(jié)晶度下降。炭黑粒子在 PA6基體中均勻分散使材料的體積電阻率比熔融共混所制備的復(fù)合材料的更高。
　　2、為了進(jìn)一步考察炭黑對(duì)PA6的結(jié)晶和生長(zhǎng)過程的影響,本章繼續(xù)采用DSC法研究PA6/MCB復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)有很多種理論和數(shù)據(jù)處理方法,在本研究中采用Jeziorny方程、Ozawa方程和Liu方法進(jìn)行計(jì)算。研究表明在相同的降溫速率下,PA6的熔融結(jié)晶峰的峰值溫度(Tmc)小于PA6/MC