尼龙6／石墨复合材料非等温结晶动力学研究.pdf

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1、第41卷第1期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·67·2013年1月尼龙6／石墨复合材料非等温结晶动力学研究木李建广，颜春，李红周，张笑睛，祝颖丹，范欣愉(中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江宁波315201)摘要：采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同石墨含量的尼龙6(PA6)／石墨(Gr)复合材料的非等温结晶行为，运用Avrami方程确定其非等温结晶动力学参数，发现Avrami方程可以很好地描述PA6／Gr复合材料的非等温结晶过程。当石墨含量增加时，PA6／Gr复合材料的结晶放热曲线出现双峰，结晶速率略有提高，但均

2、低于纯PA6树脂的结晶速率。同时，石墨的加入导致复合材料的结晶度减小，而且随着石墨含量的增加，其结晶度逐渐降低。关键词：尼龙6；石墨；复合材料；非等温结晶动力学DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．01．016中图分类号：TQ323．6文献标识码：A文章编号：1005—5770(2013)01—0067—05Non。isothermalCrystallizatiOnKineticsofPolyamide6／GraphiteCompositesLIJian—guang，YANChun，LIHong—zhou，ZH

3、ANGXiao—qing，ZHUYing’dan，FANXin‘yu(NingboInstituteofMaterialsTechnology＆Engineering，ChineseAcademyofSciences，Ningbo315201，China)Abstract：Thenonisothermalcrystallizationbehaviorsofpolyamide6(PA6)／graphite(Gr)compositeswithdifferentgraphitecontentwereinvestigatedbyDSC．TheAvr

4、amiequationwasusedfordeterminingthenon—isothermalcrystallizationkineticparametersofneatPA6anditscomposites．ItwasfoundthattheAvramiequationcanprovideanadequatedescriptionofthenon‘isothermalcrystallizationprocessofboththeneatPA6andthePA6／Grcomposites．Asgraphitecontentincreas

5、ed，adoublepeaksappearedinthecrystallizationexothermicdiagramofPA6／Grcompositesandthecrystallizationrateincreasedslightly．However，thecrystallizationrateofcompositesobtainedwaslowerthanthatoftheneatPA6．Inaddition，thedegreeofcrystallinityofPA6／Grcompositesdecreasedwiththeincr

6、easeofgraphitecontent．Keywords：Polyamide6；Graphite；Composites；Non。isothermalCrystallizationKinetics石墨具有典型的层状结构，径厚比高、比表面积道，Weng等研究了此类材料的等温和非等温结晶大，具有良好的润滑性、化学稳定性、导电和导热性动力学，但石墨的添加量仅有1．50％。而用于导热等优异的物理和机械性能，因此石墨作为一种填料，材料时，一般要求石墨的含量比较大(>30％)才被广泛地应用在复合材料中。尼龙6(PA6)是一种能满足散热要求。石墨含量大

7、不仅加工困难，而且对典型的半结晶性热塑性工程塑料，其具有广阔的应用材料的结晶形貌以及结晶度也有很大影响，进而影响领域。对于结晶聚合物，材料的结晶形貌、晶体结构其综合性能。因此研究高石墨含量下PA6／石墨复合以及结晶度对其物理、化学和机械性能都有很大的影材料的结晶动力学具有一定的意义，为进一步调控和响。为了能够控制结晶速率和结晶度，以获得需要的设计此类产品的微观形貌和性能提供一定的理论依结晶形态和性能，很多学者研究了材料的结晶动力学据。本文采用差示扫描量热法(DSC)分析了纯PA6及其性能的关系¨J。等温结晶过程是一种比较理和PA6／石墨(高

8、含量)复合材料的非等温结晶行想的结晶过程，然而在实际生产加工过程中，一般均为，用Avrami方程来确定其非等温结晶动力学参数。为非等温过程。因此研究材料的非等温结晶行为更能1实验