聚合物高分子材料以其獨特的結構以及易加工、易改性的特點,為國民經濟發展提供了重要物質基礎,但聚合物高分子材料也存在一些固有的缺點,比如力學強度低,熱穩定性差等。
層狀硅酸鹽是一種具有片層結構的粘土礦物,且片層尺度為納米級,其與高分子材料進行復合,既可以改善高分子材料基體強度,熱穩定性等,又可以賦予高分子復合材料某些特殊的性能,因此層狀硅酸鹽聚合物基復合材料越來越受到人們廣泛關注。
許寧等以尿素為插層劑,采用超聲波分散法,對高嶺土進行插層處理。插層處理后高嶺土經低溫煅燒去除尿素和層間水即得到插層高嶺土,以PA66為基體樹脂,通過添加插層高嶺土,采用熔融共混改性法,制備得到PA66/高嶺土復合材料,考察了高嶺土填充量對材料力學性能及熱穩定性的影響,結果表明:
(1)經插層處理后的高嶺土對PA66的改性效果明顯優于未插層處理的高嶺土。在制備PA66/插層高嶺土復合材料過程中,隨著高嶺土添加量的增加,改性后復合材料的拉伸強度及彎曲強度均呈現逐漸增加的趨勢,當高嶺土添加量超過8%后變化趨于平緩,熱變形溫度也呈現類似趨勢;非缺口沖擊強度先下降而后上升,最后趨于平緩。
?。?)當高嶺土填充量為8%時,改性產品的力學性能優良,材料拉伸強度為91.71MPa,彎曲強度為115.92MPa,缺口沖擊強度為4.11kJ/m2,熱變形溫度96.2℃,能較好的滿足相關要求。
?。?)高嶺土等層狀硅酸鹽類礦物材料經插層處理后,其單元片層間距增大,在熔融共混過程中,在剪切力及熱力學驅動下,可以使PA66分子嵌入片層結構之間,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。因為高嶺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,使得復合材料的力學性能及熱變形溫度均得到提高。但如果高嶺土填充量過多,粉體在高分子基體中難以分散均勻,從而發生團聚形成缺陷,使得材料的綜合性能降低。
資料來源:《許寧,楊樹娥,徐興亮,等.高嶺土填充量對PA66復合材料性能的影響[J].天津化工,2020,34(06):13-15》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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