氯化钙复合材料结构与性能研究.pdf

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1、李扬，等：PA6／长玻纤／氯化钙复合材料结构与性能研究17PA6／长玻纤／氯化钙复合材料结构与性能研究李杨罗筑鲁圣军何敏于杰(1．贵州大学材料与冶金学院，贵阳550025；2．国家复合物改性聚合物材料工程技术研究中心，贵阳550014)摘要采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6／长玻璃纤维(LGF)／氯化钙复合材料，研究了LGF含量对复合材料力学性能、维卡软化点、结晶性能的影响。结果表明，LGF的加入可以提高PA6的结晶速率和结晶度；当LGF质量分数为30％时结晶度最大，达到33．1％。随着LGF含量的增加，复合材料的力学性能

2、及维卡软化点温度均大幅提高，当LGF质量分数为50％时复合材料的拉伸强度达到159．8MPa，弯曲强度达到193．5MPa，缺1：2冲击强度达到9．3kJ／m，维卡软化点温度达到69．2~C。关键词PA6氯化钙长玻璃纤维结构性能尼龙(PA)6的酰胺基团是极性基团，分子排列公司；规整，因而PA6具有较高的结晶度。PA分子链逆无水氯化钙：分析纯，成都金山化学试剂有限向平行排列，分子间氢键作用力较强，形成晶型；公司。分子链同向排列，氢键作用力较弱，形成晶型。因1．2主要仪器与设备而PA6具有优良的尺寸稳定性、阻隔性、耐溶剂性同向双

3、螺杆挤出机：TsE_40A型，南京瑞亚高及力学性能等⋯。近年来对PA6的改性成为热点，聚物装备有限公司；通过接枝反应J、金属离子、共聚等化学方法，注塑机：CJ80MZ—NC型，广东震德塑料机械有改变PA分子链之间的作用力对其进行改性，从而限公司；降低PA的熔点。本课题组选用容易工业化生产的扫描电子显微镜(SEM)：KYKY-2008B型，北熔融反应挤出的方法制备PA6／玻璃纤维(GF)／京中科科仪技术发展有限责任公司；氯化钙复合材料，研究发现，PA在熔点降低的维卡软化点温度测试仪，RRHDV4型，英国同时维卡软化点温度和缺口

4、冲击强度大幅度下降。RAY—RAN公司；王丽娥等研究发现，玻璃微珠、硫酸钙晶须、短切微机控制电子万能试验机：WDW-10C型，上玻璃纤维在大幅度提高低熔点PA6力学性能的同海华龙测试仪器公司；。时也提高了维卡软化点温度。RKrenzbergers_l、液晶式摆锤冲击试验机：ZBC-4B型，深圳市新YanWeixia¨、WangXiao等l1研究发现，长玻璃三思计量技术有限责任公司；纤维(LGF)能够大幅度提高复合材料的力学性能。差示扫描量热(DSC)仪：PEDSC一2C型，美国郑玉婴等研究发现Kevlar纤维诱导PA在纤维T

5、hermo公司；表面产生横晶。崔新宇等研究发现LGF在大幅广角射线衍射(XRD)仪：D／MAxl一22o0型，提高PA6力学性能的同时可以诱导横晶的生成从日本理学电机株式会社。而提高PA6的结晶度。谭凤宜¨、林志勇等】研1．3试样制备究发现，镁盐晶须、碳纤维都能够诱导PA在其表面将无水氯化钙在120~C的烘箱中烘4h，PA6在结晶。笔者采用熔融挤出工艺制备了PA6／LGF／IO0~C的烘箱中烘10h；将PA6和氯化钙混合均匀，氯化钙复合材料，研究LGF加入量对PA6／LGF／然后在双螺杆挤出机挤出造粒的过程中加人LGF。氯化

6、钙复合材料力学性能的影响，同时研究了GF试样1配方为PA6／LGF／氯化钙(质量比，下同)的诱导结晶作用对PA6／LGF／氯化钙复合材料中=100／0／6；试样2为PA6／LGF／氯化钙=100／10氯化钙络合作用的影响。／6；试样3为PA6／LGF／氯化钙=100／20／6；试1实验部分样4为PA6／LGF／氯化钙=100／30／6；试样5为1．1原材料PA6／LGF／氯化钙=100／40／6；试样6为PA6／PA6：1013B，日本宇部公司；LGF：ER53O5A_2400，重庆国际复合材料有限收稿日期：2011—09·

7、2218工程塑料应用2011年，第39卷，第l2期LGF／氯化钙=100／50／6，LGF含量通过调节进料30％时，低温熔融峰又开始变强，并向低温方向移速度与螺杆转速来控制。温度控制在200-250℃。动，结合结晶曲线，结晶峰减弱，结晶度开始下降，这用注塑机制备成标准试样。说明当LGF质量分数大于30％时，其诱导结晶作l4’性能测试用大大减弱。结晶蜂宽的增加也说明晶型逐渐变得缺口冲击强度按GB／T1043-1993测试，在万不完善。能制样机上制得V型缺口试样，缺口深2Im、缺口试样1尖角半径为0．25mm，在摆锤冲击试验机上

8、进行测试样5试。试样6试样4拉伸强度和弯曲强度按GB／T1040-1992和1GB／T9341—1988测试；试样3试样2用广角XRD仪对复合材料进行射线衍射分析，管电压40kV，管电流30mA，K=0．15432Rill，扫6o8ol0ol2014ol6o18o20o描范围10。～40。