PA6POE—g—MAH納米BaSO4三元复合体系增韧研究.pdf

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1、36工程塑料应用2011年，第39卷，第5期PA6／POE—g—MAH／．~米BaSO4三元复合体系增韧研究王三昭丁筠郭婷林光强冯炎聪程晓静乔辉吴立峰(北京化工大学，北京100029)摘要采用纳米BaSO及马来酸酐接枝乙烯·辛烯共聚物(POE—g—MAH)对聚酰胺(PA)6进行增韧改性，研究了PA6／POE—g—MAH共混体系的脆韧转变，讨论了纳米BaSO的用量对PA6／POE—g-MAH脆韧转变体系的增韧作用。结果显示，当POE—g—MAH质量分数为10％～20％时，PA6／POE—g—MAH共混体系发生脆韧转变，纳米BaSO对PA6／POE—g—MAH(85／15)脆韧转变体系的增韧效

2、果明显，并且对材料的拉伸性能影响不大。关键词PA6／POE—g—MAH／#t米BaSO4共混体系脆韧转变增韧共混物的脆韧转变是设计制备高韧聚合物及探纳米BaSO：Crab一600，上海安亿纳米材料有索新的增韧途径的理论基础，对聚合物的改性具有限公司。非常重要的意义¨]。共混物的损伤区是由银纹损1．2仪器与设备．伤区和剪切屈服损伤区组成的，当剪切屈服损伤区双螺杆挤出机：Ks一20型，江苏昆山科信橡塑在整个损伤区中所占比例达到一定值后，共混物发机械有限公司；生脆韧转变。注塑机：HTF120X2，宁波海天集团股份公司；聚酰胺(PA)由于低温和干态下冲击性能差、吸恒温箱：SPX～150B型，上海实

3、验仪器总厂；水率大等缺点，限制了其更广泛的应用6]。随着聚冲击试验仪：P／N6957型，意大利CEAST公合物合金技术和反应增容技术的发展，已成功利用司；通用的弹性体如三元乙丙橡胶(EPDM)、乙丙橡胶万能试验仪：BDY3一XWW一20型，承德市金(EPR)、苯乙烯丁二烯．苯乙烯三元共混物(SBS)、建检测仪器有限公司；氢化苯乙烯一丁二烯．苯乙烯三元共混物(SEBS)等扫描电子显微镜(SEM)：$4700型，日本日立公对PA6进行改性制备了增韧和超韧PA6合金。司。聚合物／弹性体／无机刚性粒子三元复合体系1．3试样制备中，由于各组分之间相互作用力的不同，作为分散相将PA6置于85％恒温箱中

4、干燥12h。将PA6、的弹性体和无机刚性粒子在聚合物基体中的分布形POE-g---MAH、纳米BaSO按比例混合，在双螺杆挤出态、无机刚性粒子在聚合物和弹性体相中的分配比机中熔融挤出造粒。将所得粒料于85~C恒温干燥及分散性是决定复合材料性能的主要因素。目前，12h后，在注塑机上注射成型标准试样。关于PA6／弹性体、PA6／无机纳米粒子等两元体系1．4性能测试的研究很多，而聚合物／弹性体／无机纳米粒子三元拉伸性能按GB／T1040—1992测试；冲击性能体系的研究大都是基于聚丙烯(PP)体系，对于按GB／T1043—1993测试。PA6／弹性体／无机纳米粒子三元体系的研究鲜见文试样的冲击断

5、面经喷金后用SEM观察断面形献报道。由于乙烯一辛烯共聚物(POE)是一种非极貌。性的聚合物，其与极性很强的PA6的相容性很差，2结果与讨论可引人马来酸酐接枝POE(POE．g—MAH)来增加两2．1PA6／POE—g．MAH复合材料脆韧转变体系的建者的相容性。笔者主要研究POE—g—MAH含量对立PA6／POE—g—MAH复合材料脆韧转变的影响及纳米图l示出POE—g—MAH含量对PA6／POE—g—MAH、BaSO对脆韧转变体系的力学性能的影响。缺口冲击强度的影响。由图1可知，随着POE含量1实验部分的增加，PA6／POE-g—MAH共混物的冲击强度呈现1．1原材料PA6：1013B，日

6、本宇部株式会社；收稿日期：2011—02．25POE—g—MAH：HZPA101，大连海州化工有限公上升趋势。当POE．g—MAH的质量分数为0—10％司；时，PA6／POE—g—MAH的缺口冲击强度随POE—g一王三昭，等：PA6／POE-g-MAH／纳米BaSO4三元复合体系增韧研究37MAH含量的增加而缓慢上升，当POE—g—MAH的质量分数为10％时，共混物的缺口冲击强度为19．6kJ／m，是纯PA6的4—5倍，此时试样呈现脆性断裂。当POE—g—MAH质量分数为10％～20％时，PA6／POE-g—MAH共混物的缺口冲击强度陡然上升，试样发生脆一韧转变，呈现韧性断裂。其原因为：在

7、强剪切作用下，PA6与POE—g—MAH充分接触，POE—g—MAH的马来酸酐基团与PA6的端氨基官能图2POE—g—MAH的含量对PA6／POE-g—MAH拉伸强度的影响团发生化学反应生成了接枝共聚物，在PA6和POE—是具有一定韧性的准韧性基体。与弹性体增韧相g-MAH两相间形成了新的界面黏结层，POE．g—MAH比，刚性粒子增韧的优势是能在提高材料冲击性能和PA6两相之间的界面厚度增加，黏结力增大。随的同时，不降低