尼龙6SiO2纳米复合材料的制备及其力学性能和热稳定性.pdf

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1、2015年3月化学研究196第26卷第2期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net尼龙6／Sio2纳米复合材料的制备及其力学性能和热稳定性徐启杰，赵崇镇。，陈方飞，蔡天聪，董立玉，李小红，张治军(1．河南大学特种功能材料重点实验室，河南开封475004；2．黄淮学院化学化工系，河南驻马店463000；3．中国石油化工股份有限公司勘探开发事业部，北京100028；4．北京化工大学材料科学与工程系，北京100029)摘要：以表面含有氨基的可反应性纳米siO(RNA)和表面含有烷基碳链

2、的可分散性纳米si0(DN3)作为填料，利用原位聚合法制备了尼龙6／SiO纳米复合材料(相应的复合材料分别简记为RPA和DP3)；采用透射电子显微镜观察了复合材料中纳米SiO的表面形貌，并利用热失重分析仪测定了复合材料的热稳定性，进而考察了纳米SiOz表面功能基团对尼龙6力学性能和热稳定性的影响．结果显示，纳米SiOz能够很好地分散在尼龙6基体中，并使尼龙6的热分解温度提高1O℃左右．与此同时，RPA的最大拉伸强度和冲击强度较纯尼龙6的分别提高34．5和12．5，DP3的最大拉伸强度和冲击强度分别提高18．2和45．7．

3、这表明两种纳米SiOz均可以有效地提高尼龙6的力学性能和热稳定性；可以推测，纳米SiO的增强效应与其在尼龙6基体材料中的分散和界面作用有关．关键词：原位聚合法；纳米SiO。；尼龙6；纳米复合材料；力学性能；热稳定性中图分类号：O635文献标志码：A文章编号：1008—1011(2015)02—0196—05Preparationofnylon6／SiO2nanocompositesandstudyoftheirmechanicalpropertiesandthermalstabilityXUQijie一，ZHAOChon

4、gzhen。，CHENFangfei，CAITiancong，DONGLiyu，LIXiaohong1．ZHANGZhijun¨(1KeyLaboratoryofMinistryofEducationforSpecialFunctionalMaterials，HenanUniversity，Kaifeng475004，Henan，China2．DepartmentofChemistry＆ChemicalEngineering，HuanghuaiUniversity，Zhumadian463000，Henan，China；

5、3．ExplorationandDevelopmentDivision，ChinaPetroleum＆ChemicalCorporation，Beijing100028，China；4．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Nylon6／SiO2nanocomposites(denotedasRPAandDP3)werepreparedbyinsi

6、tupolymerizationmethodwithreactablenano—SiO2containingactiveaminogroup(denotedasRNS—A)anddispersiblenano—SiO2containingalkylcarbonchain(denotedasDNS-3)asthefillers．Thesurfacemorphologyofas—preparedcompositeswasobservedwithatransmissione—lectronmicroscope，andtheir

7、thermalstabilitywasevaluatedbythermogravimetricanalysis．Furthermore，theeffectsofsurfacefunctionalgroupsofnano—SiO2onthemechanicalproper—tiesandthermalstabilityofnylon一6matrixwereinvestigated．Resultsindicatethatthetwokindsofnano～SiO2canbeuniformlydispersedinnylon6

8、matrixandincreasethethermalde-compositiontemperatureofnylon6byabout10℃．Inthemeantime，themaximumtensilestrengthandimpacttoughnessofas—preparedRPAcompositearehig