纳米SiO表面处理对MC尼龙复合材料结构与性能的影响.PDF

　　　　　　 纳米ＳｉＯ 表面处理对ＭＣ尼龙复合 ２ 材料结构与性能的影响 张士华，崔　崇，陈　光 （南京理工大学材料科学与工程系，南京２１００９４，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｚｈａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｎｊｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ） 摘　要：为提高ＭＣ尼龙的综合性能，采用ＫＨ－５５０硅烷偶联剂处理纳米ＳｉＯ，根据阴离子聚合反应制备 ２ ＭＣ尼龙ＳｉＯ 纳米复合材料，探讨了表面处理纳米ＳｉＯ 与熔体的作用机理，并进行复合材料的结构表征与 ２ ２ 性能测试．研究表明：纳米ＳｉＯ表面包覆硅烷偶联剂，其有机官能团氨基进攻聚合反应体系中酰亚胺结构的 ２ 羰基，两者通过化学键实现界面结合；纳米ＳｉＯ粒子均匀分散在尼龙基体中，对尼龙６的结晶过程起到异相 ２ 成核作用；当复合材料受到外力时，纳米粒子通过界面作用带动基体产生屈服耗散能量，阻碍裂纹扩展，实现 增强增韧作用；纳米ＳｉＯ质量分数为１％时复合材料的力学性能最优． ２ 关键词：ＭＣ尼龙；纳米ＳｉＯ；硅烷偶联剂；复合材料 ２ 中图分类号：ＴＱ３２７８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－０２９９（２０１１）０５－００３０－０７ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｎａｎｏｓｉｌｉｃａｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆＭＣｎｙｌｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＺＨＡＮＧＳｈｉｈｕａ，ＣＵＩＣｏｎｇ，ＣＨＥＮＧｕａｎｇ （Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｚｈａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｎｊｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭＣｎｙｌｏｎ，ｎａｎｏｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｓｉ ｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓＫＨ－５５０，ａｎｄｓｉｌｉｃａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍｏｎｏｍｅｒｃａｓｔｉｎｇｎｙｌｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｒｅ ｐａｒｅｄｂｙａｎｉｏｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭＣｎｙｌｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅ ε ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｌｏｔｓｏｆｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｃｈａｉｎｓｗｉｔｈｉｍｉｄｅｇｒｏｕｐｗｅｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄａｆ ｔｅｒｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｗａｓａｄｄｅｄｉｎｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅａｍｉｄｏｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｇｒａｆ ｔｅｄｏｎｎａｎａｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｃｏｕｌｄａｔｔａｃｋｃａｒｂｏｎｙｌｇｒｏｕｐｏｆｉｍｉｄｏｇｒｏｕｐｄｕｒｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｔｈａｔ ｓｔｒｏｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｂｏｎｄｓｃｏｍｂｉｎｅｄｎａｎｏｓｉｌｉｃａａｎｄｎｙｌｏｎｍａｔｒｉｘ．Ｔｈｅｎａｎｏｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｄｉｓｐｅｒｓｅｄｕｎｉ ｆｏｒｍｌｙｉｎｎｙｌｏｎｍａｔｒｉｘ．Ｔｈｅｙｐｌａｙｅｄｔｈｅｒｏｌｅｏｆｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｎｕｃｌｅａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚ