论文部分内容阅读
针对单体浇铸聚酰胺6对缺口冲击敏感、冲击韧性不足和吸水率高等缺点,通常的改性方法是在己内酰胺聚合体系中引入橡胶弹性体、热塑性聚合物或纳米无机粒子。但橡胶弹性体因熔体粘度大而不适用于浇铸PA6体系;热塑性聚合物需要较大的添加量才能对PA6起到良好的增韧作用;纳米无机粒子与树脂基体相容性差且易发生团聚。本文筛选带有反应性基团且具有特殊结构的有机、无机组分,即分别以核-壳结构的苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物(SBG)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和管状结构的埃洛石(HNT)作为改性组分,通过己内酰胺阴离子原位开环聚合的方法制备了浇铸PA6/SBG、PA6/ABS及PA6/HNT等有机、无机复合材料,并进一步研究马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS-g-MA)对PA6/ABS体系的增容效果。利用扫描电子显微镜、差示扫描量热、广角X射线衍射、热重分析和力学性能测试等方法对材料的结构和性能进行表征。主要工作和研究结果如下:(1)对PA6/SBG体系研究发现,聚合的单体转化率和PA6/SBG的吸水率随着SBG含量的升高而降低。反应性基团的相互作用使得SBG和PA6基体之间具有一定的相容性。PA6/SBG的缺口冲击强度和断裂伸长率随着SBG含量增加而增大,但拉伸强度逐渐减小。(2)对PA6/ABS体系研究发现,当ABS含量较高时,出现明显的相畴粗化和界面分离现象。缺口冲击强度随着ABS含量增加呈现出先升高后降低的趋势,而拉伸强度逐渐下降。相容剂ABS-g-MA的引入明显提高了PA6和ABS之间的界面相容性,过多的ABS-g-MA还会起到大分子活化剂的作用而引发己内酰胺聚合。随着ABS-g-MA含量升高,体系的吸水率进一步降低。拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度随着ABS-g-MA含量的增加而增大。(3)对PA6/HNT体系研究发现,硅烷偶联剂有效改善了HNT与PA6的界面性能。HNT的引入将导致单体转化率和相对分子量下降、分子量分布变宽,并提高了PA6的分解温度,当HNT含量为1.5wt%时,PA6/HNT的起始分解温度比PA6提高38.2°C。PA6/HNT的拉伸强度和缺口冲击强度随着HNT含量增加各自表现出先增大后减小的趋势,断裂伸长率则逐渐减小。Mo法适用于处理PA6及PA6/HNT的非等温结晶动力学,HNT的引入使得体系的结晶活化能增大。通过本文不同体系的研究表明,ABS发生的碱解反应使得低橡胶含量的ABS比高橡胶含量的SBG更能有效改善PA6的韧性,并减少拉伸性能损失。ABS-g-MA对PA6/ABS增容效果显著,从而提高了拉伸性能和冲击性能。HNT可提高PA6的拉伸强度,但对缺口冲击强度的提高不及ABS和SBG。