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POE-g-MAH對玻纖增強(qiáng)高溫尼龍的增韌機(jī)理
????????高溫尼龍多為半芳香族尼龍，因其高耐熱、低吸水率及良好的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于電子電器、汽車工業(yè)、航空航天等有特殊要求的領(lǐng)域。
????????目前，增韌劑對玻纖增強(qiáng)的高溫尼龍材料的研究報(bào)道較少，基于此，固定玻纖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，采用雙螺桿擠出機(jī)制備基于PA6T/66及PA10T的POE-g-MAH增韌高溫尼龍材料和POE-g-MAH增韌PA66材料，研究了增韌劑POE-g-MAH對高溫尼龍復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響，探索增韌劑改善高溫尼龍玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的可能機(jī)理。
????????僅添加POE-g-MAH，對比其增韌高溫尼龍和PA66
????????1、力學(xué)性能數(shù)據(jù)對比
?
????????由上圖可知，在PA66體系中，隨POE-g-MAH含量的增加，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均下降;在PA6T/66及PA10T的體系中，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均先上升后下降，并發(fā)現(xiàn)兩者在達(dá)到強(qiáng)度最大值時(shí)的POE-g-MAH添加量也有顯著的差異，PA6T/66體系達(dá)到強(qiáng)度最大時(shí)的POE-g-MAH添加量約為5%，PA10T體系達(dá)到強(qiáng)度最大時(shí)的POE-g-MAH添加量約為15%。
????????2、從掃描電鏡圖片看出的機(jī)理
?含量為0???????? 含量為5%
不同POE-g-MAH含量的20%玻纖增強(qiáng)PA6T/66
?未添加POE-g-MAH的20%玻纖增強(qiáng)PA66
????????由上圖可知，未添加POE-g-MAH的沖擊樣條斷面上的玻纖表面很光滑，并沒有明顯的尼龍基體包覆的跡象，說明在未添加POE-g-MAH的高溫尼龍?bào)w系中，玻纖與樹脂之間的結(jié)合并不好;而添加了5% POE-g-MAH的PA6T/66體系的樣條斷面上，發(fā)現(xiàn)其中的玻纖表面有較明顯的褶皺，表明玻纖表面被基體樹脂有效包覆，POE-g-MAH起到了界面相容劑的作用。
????????由下圖可知，未添加POE-g-MAH的PA66體系中，玻纖與樹脂之間有良好的結(jié)合，其玻纖上有明顯的尼龍樹脂的包覆。
????????據(jù)此，我們認(rèn)為高溫尼龍較高的加工溫度造成玻纖表面固有的偶聯(lián)劑的降解損失，導(dǎo)致其中的玻纖與樹脂結(jié)合很差，在樣條進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻纖直接從樹脂中抽出，表面光滑;而添加了POE-g-MAH的體系中，POE-g-MAH作為界面相容劑，彌補(bǔ)了因加工過程中玻纖表面損失的偶聯(lián)劑的作用，促進(jìn)了玻纖與樹脂之間的結(jié)合力。
????????3、從流變曲線看出的機(jī)理
?不同POE-g-MAH含量PA6T/66的流變曲線
????????增韌劑POE-g-MAH在玻纖增強(qiáng)高溫尼龍材料中的一種可能作用機(jī)理是通過提高體系的黏度使螺桿對熔體剪切作用得到有效傳遞，玻纖分散/分布變好。由上圖可知，發(fā)現(xiàn)不同POE-g-MAH含量的PA6T/66的黏度差異不明顯，由此認(rèn)為增韌劑導(dǎo)致的體系熔體黏度變化不是導(dǎo)致材料力學(xué)性能明顯提升的主要原因。
????????僅添加氨基硅烷偶聯(lián)劑，對比其增韌高溫尼龍和PA66
?????????設(shè)計(jì)了在PA6T/66及PA66體系中添加氨基硅烷偶聯(lián)劑(0.5%)的實(shí)驗(yàn)。由上表可知，發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)劑對玻纖增強(qiáng)PA66體系的力學(xué)性能幾乎沒有影響，而在PA6T/66體系中，添加相同含量的偶聯(lián)劑會(huì)使體系的力學(xué)性能有顯著的提升。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了上述對玻纖表面偶聯(lián)劑在高加工溫度下會(huì)降解損失及增韌劑增強(qiáng)高溫尼龍樹脂與玻纖的界面相容性的推測。
????????結(jié)論：高溫尼龍較高的加工溫度造成玻纖表面的偶聯(lián)劑的降解損失是導(dǎo)致POE-g-MAH在此類體系中產(chǎn)生增強(qiáng)效果的原因。偶聯(lián)劑實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了玻纖表面偶聯(lián)劑在高加工溫度下會(huì)降解損失及增韌劑增強(qiáng)高溫尼龍樹脂與玻纖的界面相容性的推測。
