微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究

发布时间：2017-03-31 02:14

  本文关键词：微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微发泡技术通过使用化学或物理发泡剂在材料内部形成大量的微孔,当这些微孔的尺寸达到5~100 um时不仅可以降低材料的密度,而且还能使材料获得较好的机械性能。目前,以聚氨酯和聚苯乙烯为基体的微发泡技术已发展的比较成熟,以尼龙为基体的微发泡技术也越来越受到人们的重视。但是,关于尼龙的微发泡技术大多都关注于超临界气体发泡的领域,但超临界发泡对成型设备要求较高,而以通用成型设备开发微发泡尼龙的研究却少见报道。本论文通过双螺杆挤出机先制备出PA6/PP/PP-g-MAH复合材料,并对其熔融、结晶特性和非等温结晶动力学进行模型分析;使用复配TSSC发泡剂,以纯PA6和自制的PA6/PP/PP-g-MAH复合材料为原料,采用双螺杆挤出法制备微发泡材料,并通过热场发射扫描电子显微镜(FESEM)、密度测试法、多功能拉伸试验仪和差示扫描量热仪(DSC)探讨了发泡剂(复配TSSC)、成核剂(滑石粉)、交联剂(DCP)、相容剂(PP-g-MAH)、螺杆转速和挤出温度等对微发泡材料泡孔形态、发泡倍率、力学性能和结晶性能的影响规律。研究结果表明:(1)PP-g-MAH对PA6/PP/PP-g-MAH复合材料PA6相的结晶速率既有加速又有阻碍作用,但对其结晶生长机理却并无影响;纯PA6和PA6/PP/PP-g-MAH的非等温结晶动力学均符合Jeziorny和莫志深模型,而不符合Ozawa模型;(2)对纯PA6来说,影响其泡孔直径、泡孔密度和发泡倍率最主要的因素为发泡剂的含量。泡孔直径最小可达56.84 um,泡孔密度最大可到6.21×106个/cm3,发泡倍率最大可达16.20%;(3)PA6/PP/PP-g-MAH复合发泡材料的发泡倍率和泡孔直径随PP-g-MAH含量的增加而降低,当PP-g-MAH含量为15 phr时,所获样品的泡孔直径达到最小值83 um,但此时样品的泡孔密度较低;(4)螺杆转速对PA6/PP/PP-g-MAH的发泡效果影响较大,当螺杆转速增加时,发泡材料的泡孔直径也随之增加,当螺杆转速为80 rpm时,获得的发泡材料的泡孔直径为80 um,且此时材料的泡孔密度也较大,为6.94×106个/cm3;(5)不论对纯PA6微发泡材料还是对PA6/PP/PP-g-MAH微发泡材料来说,其拉伸应力均随相对密度的增加而增大。
【关键词】：PA6 PA6/PP/PP-g-MAH复合材料 非等温结晶性能 挤出发泡 泡孔形态 力学性能
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ328;TB33
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 课题的背景及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-21
• 1.2.1 微发泡材料简述11-13
• 1.2.2 发泡机理的研究现状13-18
• 1.2.3 发泡工艺的研究现状18-21
• 1.3 课题的研究目的及主要研究内容21-22
• 1.3.1 研究目的21
• 1.3.2 主要研究内容21-22
• 第二章 尼龙6及其复合材料的非等温结晶性能研究22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.2.1 实验仪器及材料22
• 2.2.2 PA6/PP复合材料的制备22
• 2.2.3 PA6/PP复合材料非等温结晶性能的测试22-23
• 2.3 结果与讨论23-35
• 2.3.1 非等温结晶行为研究23-29
• 2.3.2 发泡体系的非等温结晶动力学29-34
• 2.3.3 非等温结晶活化能34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 微发泡尼龙6的制备及性能研究36-47
• 3.1 引言36
• 3.2 实验部分36-37
• 3.2.1 实验原料36
• 3.2.2 实验仪器36
• 3.2.3 发泡剂的复配及热重分析（TGA）36
• 3.2.4 发泡尼龙的制备36-37
• 3.2.5 发泡尼龙的表征37
• 3.3 结果与讨论37-45
• 3.3.1 复配发泡剂的热重分析37-38
• 3.3.2 发泡工艺的正交实验研究38-43
• 3.3.3 正交实验发泡倍率研究43-44
• 3.3.4 正交实验力学性能研究44-45
• 3.3.5 正交实验发泡样品结晶性能研究45
• 3.4 本章小结45-47
• 第四章 微发泡PA6/PP/PP-g-MAH的制备与性能研究47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 实验部分47-48
• 4.2.1 实验原料47
• 4.2.2 实验仪器47
• 4.2.3 PA6/PP/PP-g-MAH发泡材料的制备47
• 4.2.4 PA6/PP/PP-g-MAH复合材料相容性表征47-48
• 4.2.5 发泡样品的表征48
• 4.3 结果与讨论48-62
• 4.3.1 PA6/PP复合材料的相容性分析48-50
• 4.3.2 发泡倍率的研究50-52
• 4.3.3 泡孔形态的研究52-57
• 4.3.4 发泡样品力学性能的研究57-60
• 4.3.5 结晶性能的研究60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-74
• 攻读学位期间的学术研究成果74-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 韩海军;丁雪佳;张丽娟;张德强;褚文娟;袁圆;;水对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究[J];工程塑料应用;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 周秋明;芦艾;梁书恩;田春蓉;;硬质聚氨酯泡沫塑料泡孔微细化研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 何孟文;微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究[D];浙江理工大学;2016年

  本文关键词：微发泡尼龙6及其复合材料的制备及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：278649