尼龙6K树脂共混物拉伸应力应变行为.pdf

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1、刘海燕，等：尼龙6／K树脂共混物拉伸应力应变行为27尼龙6／K树脂共混物拉伸应力应变行为刘海燕。敬波戴文利(1．湘潭大学化学学院高分子材料应用技术湖南省重点实验室，湘潭411105；2．湖南消防总队，长沙41．0000)摘要研究了尼龙(PA)6及PA6／K树脂共混物在不同拉伸温度与应变速率下的拉伸应力应变行为。结果表明，纯树脂与共混物的拉伸应力应变行为均具有强烈的温度依赖性与应变速率依赖性。马来酸酐接枝K树脂共聚物(K—g．MAH)的加入明显改变了共混物的拉伸应力应变行为。应用Eyring方程、动态力学测试、扫描电子显微镜研究表明，K树脂相的引入使PA6基体比较容易达到屈服所需要的活

2、化体积，反映了变形机理的改变。增容剂K—g—MAH的加入，使共混物应力集中因子变小，相界面模糊，其对PA6／K树脂共混物有较好的增客作用。关键词尼龙6K树脂应力应变行为拉伸相容性尼龙(PA)6是一种用途很广的工程塑料，具有电子万能实验机：RGD一5型，深圳市瑞格尔仪较好的力学性能，耐油、耐磨耗性和优良的加工性器有限公司；能。但也存在着吸水性大，低温及在干态环境下韧真空干燥箱：DZ一3AII型，天津泰斯特仪器有性差，缺口敏感性大等缺点。对PA6的增韧已有大限公司；、量的研究报道，增韧剂主要有弹性体如苯乙烯一丁鼓风干燥箱：101型，天津泰斯特仪器有限公二烯一苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、

3、氢化SBS司；(SEBS)、乙烯一丙烯一二烯烃共聚物(EPDM)以及动态力学测试(DMTA)仪：DMTA—V型，美国聚烯烃如聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，乙烯一乙酸乙PE公司；烯酯塑料(EVAC)，聚烯烃弹性体(POE)等。K扫描电子显微镜(SEM)：JEOLJSM一6360型，树脂(K)是一种四臂星状苯乙烯一丁二烯共聚日本JEOL公司。物，其冲击性能较好，模量远大于热塑性的SBS、1．3试样制备SEBS等弹性体，目前应用K树脂增韧尼龙体系鲜将干燥后的PA6与K树脂及K—g—MAH按预设见文献报道。质量分数之比混合，然后用双螺杆挤出机熔融挤出、聚合物材料的形变行为和应力应变特性是聚

4、合造粒，挤出时双螺杆各段温度为210～235~C。所得物力学性能的重要内容，是研究聚合物力学性能的粒料在100℃的真空干燥箱中干燥12h后，在注塑主要出发点。聚合物共混物的形变行为和应力应变机上注射标准试样。对纯PA6试样，直接采用干燥特性就更复杂。聚合物共混物的粘弹性行为除取决的聚合物粒料在注塑机上注射成型。注射温度由机于各聚合物组成的分子结构外，还强烈地依赖于共头至料斗依次为：230、220、210和200~C。试样在混物的形态结构，主要表现在界面层的结构和性质。100cc的鼓风干燥箱干燥24h，然后放置在真空干燥笔者拟通过研究PA6／K树脂共混物在不同条件下箱冷却备用。的拉伸应

5、力应变行为及界面相容性，以期为PA6／K1．4性能测试树脂共混物材料的合理设计与应用提供理论根据。拉伸性能：按照GB／T1042—1992测试，拉伸速1实验部分度为50mm／min，拉伸测试温度为10℃，试样预热1．1主要原材料12h；PA6：牌号5033B，日本宇部兴产株式会社；DMTA：采用DMTA仪测试，材料制成22mm×K树脂：牌号KR03，韩国菲利浦石油化学公司；4mm×2mm的长条，三点弯曲模式，测试范围为马来酸酐接枝K树脂共聚物(K-g—MAH)：自一8O～180~C，测试频率1Hz，升温速度3~C／min；制，制备方法详见文献J，接枝率为0．54％。SEM：采用SEM

6、仪测试，试样取自简支梁缺口1．2主要仪器、设备冲击试样的断面，刻蚀剂为苯乙烯，表面喷金后，观双螺杆挤出机：SJSH一30型，南京橡塑机械厂；注塑机：HTB80型，海天机械有限公司；收稿日期：2010—04—0728工程塑料应用2011年，第39卷，第6期察共混物试样的微观形态，并拍照。到屈服点后，试样的应变软化现象变缓，这是由于分2结果与讨论子链段的运动能力在温度升高时显著提高而引起2．1PA6及PA6／K树脂共混物应力应变行为的拉的；在细∞颈∞的扩∞展∞过狮程m中O，应力有逐渐增加的趋势。伸温度依赖性继续提高拉伸温度至100和120~C，试样的屈服强图1示出了PA6及PA6／K树脂

7、共混物的应力度进一步降低，屈服后的应变软化幅度变得更小，同应变行为的拉伸温度依赖性。由图1a可以看出，纯时断裂伸长率有所提高。PA6在很宽的测试温度范围内均表现出半晶聚合物由图1b可以看出，在低温下拉伸时，PA6／K树典型的应力应变特性：即加载后，迅速经过弹性形变脂(80／20)共混物试样的屈服强度稍小于相同温度阶段，形成单一的应力极大值点，发生剪切屈服，随下的纯PA6的屈服强度，然后发生应变软化与成之发生应变软化作用，此时，试样上局部出现成颈现颈，并且在