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POE-g-MAH對玻纖增強高溫尼龍的增韌機理
????????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，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，增韌劑對玻纖增強的高溫尼龍材料的研究報道較少，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復(fù)合材料的可能機理。
????????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(fā)現(xiàn)兩者在達(dá)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(dá)到強度最大時的POE-g-MAH添加量約為5%，PA10T體系達(dá)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
?含量為0???????? 含量為5%
不同POE-g-MAH含量的20%玻纖增強PA6T/66
?未添加POE-g-MAH的20%玻纖增強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的高溫尼龍體系中，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(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(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)計了在PA6T/66及PA66體系中添加氨基硅烷偶聯(lián)劑(0.5%)的實驗。由上表可知，發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)劑對玻纖增強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)劑會使體系的力學(xué)性能有顯著的提升。該實驗結(jié)果證實了上述對玻纖表面偶聯(lián)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。
????????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)生增強效果的原因。偶聯(lián)劑實驗的結(jié)果證實了玻纖表面偶聯(lián)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。
