聚合物高分子材料以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及易加工、易改性的特點(diǎn),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ),但聚合物高分子材料也存在一些固有的缺點(diǎn),比如力學(xué)強(qiáng)度低,熱穩(wěn)定性差等。
層狀硅酸鹽是一種具有片層結(jié)構(gòu)的粘土礦物,且片層尺度為納米級(jí),其與高分子材料進(jìn)行復(fù)合,既可以改善高分子材料基體強(qiáng)度,熱穩(wěn)定性等,又可以賦予高分子復(fù)合材料某些特殊的性能,因此層狀硅酸鹽聚合物基復(fù)合材料越來(lái)越受到人們廣泛關(guān)注。
許寧等以尿素為插層劑,采用超聲波分散法,對(duì)高嶺土進(jìn)行插層處理。插層處理后高嶺土經(jīng)低溫煅燒去除尿素和層間水即得到插層高嶺土,以PA66為基體樹(shù)脂,通過(guò)添加插層高嶺土,采用熔融共混改性法,制備得到PA66/高嶺土復(fù)合材料,考察了高嶺土填充量對(duì)材料力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明:
(1)經(jīng)插層處理后的高嶺土對(duì)PA66的改性效果明顯優(yōu)于未插層處理的高嶺土。在制備PA66/插層高嶺土復(fù)合材料過(guò)程中,隨著高嶺土添加量的增加,改性后復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),當(dāng)高嶺土添加量超過(guò)8%后變化趨于平緩,熱變形溫度也呈現(xiàn)類似趨勢(shì);非缺口沖擊強(qiáng)度先下降而后上升,最后趨于平緩。
?。?)當(dāng)高嶺土填充量為8%時(shí),改性產(chǎn)品的力學(xué)性能優(yōu)良,材料拉伸強(qiáng)度為91.71MPa,彎曲強(qiáng)度為115.92MPa,缺口沖擊強(qiáng)度為4.11kJ/m2,熱變形溫度96.2℃,能較好的滿足相關(guān)要求。
(3)高嶺土等層狀硅酸鹽類礦物材料經(jīng)插層處理后,其單元片層間距增大,在熔融共混過(guò)程中,在剪切力及熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)下,可以使PA66分子嵌入片層結(jié)構(gòu)之間,也可以使部分高嶺土片層剝離,并均勻分布于PA66高分子基體中。因?yàn)楦邘X土是以嵌入或剝離的形式在微觀尺度上分散于PA66基體之中,使得復(fù)合材料的力學(xué)性能及熱變形溫度均得到提高。但如果高嶺土填充量過(guò)多,粉體在高分子基體中難以分散均勻,從而發(fā)生團(tuán)聚形成缺陷,使得材料的綜合性能降低。
資料來(lái)源:《許寧,楊樹(shù)娥,徐興亮,等.高嶺土填充量對(duì)PA66復(fù)合材料性能的影響[J].天津化工,2020,34(06):13-15》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
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