论文部分内容阅读
本文首次采用溶剂转移法,首先通过超声将纳米SiO2分散于极性溶剂乙腈中,并同时在溶液中对SiO2的表面进行改性处理。将已内酰胺单体溶解于其中,蒸馏除去溶剂后,得到均匀分散于已内酰胺熔体的SiO2体系,再加入6-氨基己酸进行水解聚合。该方法大大提高了原位聚合PA6/SiO2复合材料中纳米SiO2的含量,可制备成纳米复合母料。通过母料与商业尼龙6共混制备了纳米复合材料,并与传统熔融法进行比较。
论文研究了超声分散对SiO2在溶剂中的分散效果;不同硅烷偶联剂对SiO2表面改性效果,以及不同Si02含量对原位聚合PA6的影响。采用自动黏度计、DSC、FIR、X-射线衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等仪器分别对PA6/SiO2纳米复合材料的分子量、键合类型、结晶及晶型结构、微观分散形态进行了表征;并对纳米复合材料的力学性能等进行了测试。
研究结果表明,经过溶剂法改性后的SiO2在溶剂中分散均匀且粒径分布较窄,粒径为50nm左右,达到了纳米级的分散效果,且对尼龙6聚合影响较小。XRD分析表明,SiO2加入原位聚合体系后会起到异相成核剂的作用,且SiO2粒子能与尼龙6基体产生化学键合,形成柔性界面,很好地接枝在尼龙分子表面。故对复合材料的热稳定性能有所改善。通过扫描电镜与透射电镜对复合材料样品所做的形貌分析显示,SiO2粒子在PA6基体中分散均匀,粒径为100nm以下。力学性能测试表明,通过母料与商业尼龙6共混制备的SiO2纳米复合材料与传统熔融法相比力学性能有很明显的提高,并且SiO2在体系材料中仍保持为纳米尺度的分散。