Nylon6/ABS合金的制备及结构与性能研究

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聚合物共混材料的制备是实现高性能聚合物材料的重要途径之一,本论文将Nylon6与ABS共混,采用ABS-g-MAH和SMA为相容剂对Nylon6/ABS合金进行改性,并系统的研究了合金的形态结构和性能的关系。围绕高性能和理论研究做了较为深入的探索和分析,为高性能尼龙合金材料的开发和应用做了理论铺垫,除了对其结构和力学性能进行研究外,还对其流变行为、熔融和结晶行为进行了研究。主要研究内容如下:Nylon6及合金力学性能的研究:研究发现随着相容剂的加入,合金的冲击强度先增大后减小,当相容剂ABS-g-MAH含量为20%与相容剂SMA含量为1.5%时,合金的冲击强度出现极大值;合金的拉伸强度和断裂伸长率均先增大后降低,在相容剂ABS-g-MAH含量为5%与相容剂SMA含量为1.5%时,合金的拉伸强度出现极大值。Nylon6及合金流变行为的研究:研究发现Nylon6及合金均为假塑性流体,表现为切力变稀现象,且非牛顿指数随相容剂量的增加而减小。在同一剪切速率下,随相容剂含量的增加,合金的表观粘度依次增加,但当相容剂ABS-g-MAH含量超过30%时与相容剂SMA含量超过3%,合金表观粘度却大幅度降低。随相容剂含量增加,合金粘流活化能先增大后减小,其值不大,对温度变化不太敏感。对Nylon6及合金的熔融和结晶行为的研究:研究表明,由于相容剂的加入产生了新的晶型,合金的晶型由γ晶型向α晶转变,ABS的加入对Nylon6晶型没有太大影响。而且,由于相容剂的异相成核作用,以及Nylon6与相容剂之间强烈的相互作用,破坏了Nylon6的球晶结构,使Nylon6的结晶形态发生了变化。而且Nylon6及合金的熔融峰均出现了双重熔融峰现象。采用经典结晶动力学理论对Nylon6及合金的结晶动力学进行了研究,结果表明:Avrami方程能很好的描述Nylon6及合金的等温结晶动力学过程。Ozawa方程以及经过Jeziorny修正过的Avrami方程并不适合研究Nylon6及合金的非等温结晶动力学,而适用于Mo法研究。在实验的基础上,拟合得到了Nylon6及合金的各项结晶动力学参数。
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