尼龙1010%2f硅灰石复合材料制备和表征

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3、吸水率低、耐热性好，无毒且价格低廉易得，作为一种新兴的尼龙增强填充材料潜力很大。为提高尼龙1010的强度和耐磨性、改善其尺寸稳定性，并降低材料成本，本文对针状硅灰石进行表面修饰，通过熔融共混制备尼龙1010／硅灰石复合材料，研究了尼龙1010原料的粒度、硅灰石的粒度及填充量对复合材料力学性能、摩擦磨损性能、热膨胀性能及热稳定性等的影响，探讨了尼龙1010及其复合材料的摩擦磨损机理，分析了硅灰石对尼龙1010熔融与结晶行为的影响。得到如下主要结果：(1)通过熔融挤出制备出了尼龙1010／硅灰石复合

4、材料，SEM及EDS分析显示硅灰石均匀的分散于尼龙1010基体中，复合材料熔体具有良好的加工成型性。(2)硅灰石的加入，显著提高了尼龙1010的刚性。与纯尼龙1010相比，复合材料的拉伸性能和弯曲性能均有较大幅度提升，其中拉伸强度与拉伸模量最大分别提高了29．2％与256％，弯曲强度与弯曲模量最大分别提高了93．2％与367％；复合材料的动态储能模量随硅灰石含量的增多快速增大，当硅灰石含量为70wt％时，动态储能模量增加了约350％。(3)硅灰石显著改善了复合材料的摩擦磨损性能，随硅灰石含量的增

5、加复合材料的摩擦系数与磨损量均降低，摩擦系数、磨损量分别与硅灰石含量呈指数关系，SEM结果显示复合材料的磨损面光滑，硅灰石使尼龙1010的粘附磨损减轻或消失。(4)硅灰石的加入改善了尼龙1010的热稳定性，降低了尼龙1010的热膨胀系数，并降低了温度对热膨胀系数的影响，使尼龙1010具有更好的尺寸稳定性；复合材料的热分解温度升高；随硅灰石含量的增加，复合材料的热变形温度逐渐升高，当硅灰石含量为60wt％时，复合材料的热变形温度由尼龙1010原样的65℃升高到163℃；复合材料的吸水率随硅灰石含量

6、的增加逐渐减小。摘要综上所述，硅灰石填充尼龙1010复合材料具有良好的综合性能，材料制备方法简单易操作，硅灰石填充量高，成本低廉，由此可大幅降低材料成本。关键词：尼龙1010硅灰石力学性能摩擦磨损性能热性能尺寸稳定性IIAbstractAsapeculiarengineeringplastictoChina，Nylonl010hasbeenwidelyusedforitsexcellentperformances．Asstructuralmaterial，Nylonl010hasbeenputf

7、orwardhigherrequirementsinthedimensionalstability，heatresistance，strength．Wollastoniteisoneoftheabundantinorganicsilicatemineralmaterials，whichhasagreatpotentialtobeusedasanewalternativefornylonreinforcedfillerduetoitsrigidity，lowwaterabsorption，good

8、heatresistance，non-toxicandinexpensive．Therefore，inthispaper，Nylon1010／wollastonitecompositeswerepreparedbymeansofmeltblending．TheintroductionofthewollastonitecouldnotonlyimprovethemechanicalpropertiesofthepureNylonl010，butalsoreducethecostofthecompo