KF表面改性在裝有冷凝管,稱取一定量的己內酰胺加入圓底燒瓶中,在110℃油浴中熔融,抽真空至無氣泡,加入氫氧化鈉(質量比PL∶NaOH=1∶0.003),繼續抽真空至無氣泡,并升溫至130℃,保溫20min.取下反應瓶,迅速倒入裝有恒量的KF0及KF1A樣品并已油浴恒溫的三口燒瓶中,淹沒KF并迅速搖動使混和均勻,接枝聚合反應至設定的時間。反應結束后,取出反應后的kevlar纖維樣品,置于索氏抽提器中,甲酸抽提24h后,用蒸餾水洗滌,抽提至呈中性,真空干燥至恒量,分別得到KF0A、KF1.
復合材料樣品制備將PA6在80℃烘干與KF配成質量百分比為90/10的PA6/KF混合物,并用高速捏合機混合均勻。然后在SJ-30×25型單螺桿擠出機上擠出,螺桿長徑比為25,PA6的四段擠出加工溫度分別為230℃、250℃、255℃、250℃,復合材料的加工溫度分別為224℃、239℃、253℃、245℃,擠出物水冷造粒。
等溫差示掃描量熱法分析(DSC)采用美國DuPontSDTQ600型量熱計在氮氣氣氛中,以10℃/min的升溫速率從室溫升至250℃,保持3min,以消除熱歷史,然后再以-10℃/min的速率降至預定的溫度(分別在188℃、190℃、192℃、194℃)進行結晶,保溫15min.再以-10℃/min降溫到40℃,保溫5min,觀察不同溫度下樣品的等溫結晶行為,樣品為PA6、PA6/KF0和PA6/KF1。
KF表面改性對PA6/KF復合材料等溫結晶速率和結晶度的影響由DSC追蹤聚合物的等溫干燥晶動力學過程,在某結晶時刻t時的相對結晶度,可用下式得到,=Xc(t)Xc(t∞)=∫t0dt∫∞0dt式中:dH(t)/dt熱流速率;Xc(t)t時刻的絕對結晶度;Xc(t∞)無限長時間的結晶度。由DSC實驗得到的四種實驗樣品在不同結晶溫度(188℃、190℃、192℃、194℃)的結晶速率曲線,如Fig.1所示。
隨著結晶溫度的增加,三種樣品的半結晶時間t1/2均變大,且結晶速率曲線的斜率都變小,說明PA6的結晶速率變慢。在相同結晶溫度下,PA6/KF0的結晶速率曲線的斜率比純PA6的大得多,這說明PA6/KF0中PA6的結晶速率增大。這也可從Tab.2中的數據看出,在相同結晶溫度下,PA6/KF0中的PA6的半結晶時間t1/2比純PA6明顯變小,這表明KF的引入使尼龍6的結晶速率明顯變大。根據Hoffman的結晶理論<3>,KF的引入使尼龍6分子鏈遷移活化能E得以降低,尼龍6的結晶速率將會增大,這說明KF在尼龍6的結晶過程中起到了異相成核作用。同時PA6/KF1復合材料中的PA6的半結晶速率比純PA6大,但比PA6/KF0復合材料小,這表明經陰離子接枝尼龍6的KF仍起成核作用,但由于表面陰離子接枝尼龍6提高了KF與尼龍6復合材料界面的相互作用,使PA6大分子鏈的運動受到了一定程度的約束,導致PA6/KF1對尼龍6結晶過程中的成核作用不如PA6/KF0大,因此,與PA6/KF0相比,結晶速率變小,但與純PA6相比,結晶速率變大。
從Tab.1中可以看出,隨著結晶溫度的提高,純PA6的結晶焓Hc變化不大,這可以看出結晶度基本沒有什么變化;PA6/KF0的Hc與純PA6的Hc相差不大,表明其結晶度與PA6的很接近;而PA6/KF1的Hc與純PA6相比明顯變小,說明其結晶度明顯下降,且隨溫度的升高其結晶度也明顯下降,這是因為復合材料加入了經酰氯化改性及表面陰離子接枝尼龍6的KF,降低了尼龍6大分子的規整性,降低了其結晶能力,從而降低了尼龍6的結晶度。
[1][2]下一頁>>
相關信息 







推薦企業
推薦企業
推薦企業