POE-g-MAH對玻纖增強高溫尼龍的增韌機理
發布時間：2023-11-21 14:14:45 點擊數：0
目前，增韌劑對玻纖增強的高溫尼龍材料的研究報道較少，基于此，固定玻纖的質量分數為20%，采用雙螺桿擠出機制備基于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對高溫尼龍復合材料的力學性能的影響，探索增韌劑改善高溫尼龍玻纖增強復合材料的可能機理。
1、力學性能數據對比： 
不同POE-g-MAH含量的20%玻纖增強PA6T/66 
1、力學性能數據對比：
由上圖可知，在PA66體系中，隨POE-g-MAH含量的增加，拉伸強度和彎曲強度均下降;在PA6T/66及PA10T的體系中，拉伸強度和彎曲強度均先上升后下降，并發現兩者在達到強度最大值時的POE-g-MAH添加量也有顯著的差異，PA6T/66體系達到強度最大時的POE-g-MAH添加量約為5%，PA10T體系達到強度最大時的POE-g-MAH添加量約為15%。
2、從掃描電鏡圖片看出的機理
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的高溫尼龍體系中，玻纖與樹脂之間的結合并不好;而添加了5% POE-g-MAH的PA6T/66體系的樣條斷面上，發現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合，其玻纖上有明顯的尼龍樹脂的包覆。
據此，我們認為高溫尼龍較高的加工溫度造成玻纖表面固有的偶聯劑的降解損失，導致其中的玻纖與樹脂結合很差，在樣條進行沖擊實驗時，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，彌補了因加工過程中玻纖表面損失的偶聯劑的作用，促進了玻纖與樹脂之間的結合力。
3、從流變曲線看出的機理 
不同POE-g-MAH含量PA6T/66的流變曲線
增韌劑POE-g-MAH在玻纖增強高溫尼龍材料中的一種可能作用機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，發現不同POE-g-MAH含量的PA6T/66的黏度差異不明顯，由此認為增韌劑導致的體系熔體黏度變化不是導致材料力學性能明顯提升的主要原因。
僅添加氨基硅烷偶聯劑，對比其增韌
高溫尼龍和PA66
高溫尼龍較高的加工溫度造成玻纖表面的偶聯劑的降解損失是導致POE-g-MAH在此類體系中產生增強效果的原因。偶聯劑實驗的結果證實了玻纖表面偶聯劑在高加工溫度下會降解損失及增韌劑增強高溫尼龍樹脂與玻纖的界面相容性的推測。
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