增強型抗靜電PA11-T-ZnOw復合材料的研究.pdf

1、為克服傳統(tǒng)抗靜電復合材料力學性能差的缺點，本課題采用半導體四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)作為抗靜電填料，利用其特有的三維四針狀結構及較高的強度和模量來改善復合材料的力學性能。本文用熔融擠出法制備了尼龍11(PA11)/T-ZnOw抗靜電復合材料，用DSC、毛細管流變儀、WAXD、偏光顯微鏡和SEM等研究了PA11/T-Znow復合材料的結晶行為、流變行為、力學性能和電性能。 等溫結晶研究結果表明：Avrami方程能很好的描述P

2、A11及其復合材料的等溫結晶行為。T-Znow的加入能起到異相成核的作用，提高PA11的結晶速率；PA11及其復合材料的晶體生長都為二維盤狀生長和三維球晶生長并存的方式。Hoffman-Weeks理論得出PA11/T-ZnOw復合材料的平衡熔點比PA11高。所有試樣的等溫結晶熔融曲線在高溫時表現(xiàn)為雙重熔融峰，在低溫時表現(xiàn)為三重熔融峰。 非等溫結晶研究結果表明：Ozawa理論不適用于描述PAll及其復合材料的非等溫結晶過程，而修正

3、的Avrami方程和Mo法能很好的處理此過程。T-ZnOw的加入不僅提高了復合材料的結晶速率，而且改變了PA11基體的成核和晶體生長規(guī)律。PA11及其復合材料都呈現(xiàn)單一或雙重熔融峰，T-ZnOw的加入加快了單峰的出現(xiàn)。Hoffman-Lauritzen理論及其推論的結果表明，T-Znow的加入提高了垂直于分子鏈方向的折疊自由能和所對應結晶溫度時的結晶活化能。 偏光顯微鏡和WAXD的研究結果表明：T-ZnOw的加入使復合材料的球晶

4、數(shù)目增多，粒徑減小。T-ZnOw的加入并沒有改變PA11的晶型，但少量的T-ZnOw能夠誘導6晶型的生成。 流變行為研究結果表明：PA11及其復合材料均為假塑性流體，且復合材料的非牛頓指數(shù)整體上比PA11高，對剪切速率的敏感性低于PA11；太同一剪切速率下，復合材料的表觀粘度隨著T-ZnOw含量的增多先增大后減小，T-ZnOw經(jīng)過表面修飾后可以降低復合材料的表觀粘度；復合材料的粘流活化能比PA11高，對溫度的敏感性比PA11高。

5、 力學性能和電性能研究結果表明：經(jīng)偶聯(lián)劑處理的T-ZnOw粒子更有利于提高復合材料的力學性能，但不利于提高復合材料的導電性。隨著T-ZnOw含量的增加，復合材料的各種力學性能均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。復合材料的拉伸強度、常溫沖擊強度、低溫沖擊強度、彎曲強度和彎曲屈服強度分別在15份、8份、3份、lO份和8份時達到最大，比純PAll分別提高了15.7％、281％、60.4％、19.1％和32.1％。復合材料的表面電阻在T-ZnOw