增強型抗靜電PA11-T-ZnOw復(fù)合材料的研究.pdf

1、為克服傳統(tǒng)抗靜電復(fù)合材料力學(xué)性能差的缺點，本課題采用半導(dǎo)體四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)作為抗靜電填料，利用其特有的三維四針狀結(jié)構(gòu)及較高的強度和模量來改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。本文用熔融擠出法制備了尼龍11(PA11)/T-ZnOw抗靜電復(fù)合材料，用DSC、毛細(xì)管流變儀、WAXD、偏光顯微鏡和SEM等研究了PA11/T-Znow復(fù)合材料的結(jié)晶行為、流變行為、力學(xué)性能和電性能。 等溫結(jié)晶研究結(jié)果表明：Avrami方程能很好的描述P

2、A11及其復(fù)合材料的等溫結(jié)晶行為。T-Znow的加入能起到異相成核的作用，提高PA11的結(jié)晶速率；PA11及其復(fù)合材料的晶體生長都為二維盤狀生長和三維球晶生長并存的方式。Hoffman-Weeks理論得出PA11/T-ZnOw復(fù)合材料的平衡熔點比PA11高。所有試樣的等溫結(jié)晶熔融曲線在高溫時表現(xiàn)為雙重熔融峰，在低溫時表現(xiàn)為三重熔融峰。 非等溫結(jié)晶研究結(jié)果表明：Ozawa理論不適用于描述PAll及其復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶過程，而修正

3、的Avrami方程和Mo法能很好的處理此過程。T-ZnOw的加入不僅提高了復(fù)合材料的結(jié)晶速率，而且改變了PA11基體的成核和晶體生長規(guī)律。PA11及其復(fù)合材料都呈現(xiàn)單一或雙重熔融峰，T-ZnOw的加入加快了單峰的出現(xiàn)。Hoffman-Lauritzen理論及其推論的結(jié)果表明，T-Znow的加入提高了垂直于分子鏈方向的折疊自由能和所對應(yīng)結(jié)晶溫度時的結(jié)晶活化能。 偏光顯微鏡和WAXD的研究結(jié)果表明：T-ZnOw的加入使復(fù)合材料的球晶

4、數(shù)目增多，粒徑減小。T-ZnOw的加入并沒有改變PA11的晶型，但少量的T-ZnOw能夠誘導(dǎo)6晶型的生成。 流變行為研究結(jié)果表明：PA11及其復(fù)合材料均為假塑性流體，且復(fù)合材料的非牛頓指數(shù)整體上比PA11高，對剪切速率的敏感性低于PA11；太同一剪切速率下，復(fù)合材料的表觀粘度隨著T-ZnOw含量的增多先增大后減小，T-ZnOw經(jīng)過表面修飾后可以降低復(fù)合材料的表觀粘度；復(fù)合材料的粘流活化能比PA11高，對溫度的敏感性比PA11高。

5、 力學(xué)性能和電性能研究結(jié)果表明：經(jīng)偶聯(lián)劑處理的T-ZnOw粒子更有利于提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，但不利于提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性。隨著T-ZnOw含量的增加，復(fù)合材料的各種力學(xué)性能均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。復(fù)合材料的拉伸強度、常溫沖擊強度、低溫沖擊強度、彎曲強度和彎曲屈服強度分別在15份、8份、3份、lO份和8份時達(dá)到最大，比純PAll分別提高了15.7％、281％、60.4％、19.1％和32.1％。復(fù)合材料的表面電阻在T-ZnOw