成核剂对MC尼龙结晶性能的影响

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本文探讨了MC尼龙的合成原理以及生产工艺,就合成过程存在的问题进行探索研究,选取了一种无机成核剂(滑石粉)和一种有机成核剂(酞菁蓝)对MC尼龙进行改性研究。采用阴离子原位聚合的方法制备出了MC尼龙和经成核剂改性的MC尼龙复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、万能试验机和冲击试验机研究了复合材料的结晶行为、微观形态、热性能以及材料的力学性能,并与普通尼龙6(PA6)进行了对比分析。应用DSC测试分析了成核剂对PA6以及MC尼龙结晶行为的影响,结果表明所选成核剂对PA6和MC尼龙起到了异相成核的作用,对PA6、MC尼龙的熔融焓、熔点、结晶温度、结晶度等均产生了较大的影响,并且对MC尼龙的作用效果大于对PA6的影响;滑石粉能使PA6的结晶速率加快、结晶度提升;MC尼龙的结晶度随滑石粉含量的增加而上升,体系的熔点在滑石粉含量为1%的时候有所上升,当含量高于1%体系的熔点随滑石粉含量的增加而下降,并低于纯MC尼龙,使MC尼龙结晶的不完善性增加。酞菁蓝对PA6的结晶行为影响较小,但能使MC尼龙的结晶度下降,说明酞菁蓝抑制了MC尼龙的结晶。X射线衍射分析结果表明,加入酞菁蓝和滑石粉在XRD的曲线上体系均没有出现特殊的衍射峰,说明成核剂没有对MC尼龙晶型的种类造成影响,I(202+020)/I(200)比值变化,说明加入滑石粉能使MC尼龙的晶型朝着有利于生成α晶型的方向发展;加入酞菁蓝使MC尼龙的晶型朝着有利于生成γ晶型的方向发展。通过计算表明,滑石粉和酞菁蓝能使MC尼龙体系的结晶细化,晶体尺寸在加入成核剂后明显小于PA6和MC尼龙。将成核剂加入到MC尼龙中,对力学性能进行研究,表明滑石粉能有效提升MC尼龙的拉伸性能,材料的冲击性能在滑石粉含量为1%时有小幅度的提升,但随滑石粉含量继续增加而下降,表明在一定的范围内,加入少量的滑石粉对MC尼龙能起到增强和增韧的双重效果。酞菁蓝在添加量为0.05%时材料的冲击强度得到大幅度提升,但含量超过0.05%后,材料的冲击强度随着酞菁蓝含量增加而下降,并且与纯的MC尼龙相仿;酞菁蓝加入MC尼龙,材料的拉伸性能随酞菁蓝含量的增加而下降,表明控制酞菁蓝的添加含量,酞菁蓝能有效的提高MC尼龙的冲击强度,但材料的拉伸强度下降。
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