采用雙螺桿擠出機(jī)和注塑機(jī)制備啞鈴形尼龍6（PA6）/石墨烯復(fù)合材料樣條,研究不同石墨烯含量對(duì)PA6晶體結(jié)構(gòu)、熱行為、斷面形貌和力學(xué)性能的影響。研究表明,添加石墨烯誘導(dǎo)PA6由γ晶型向α晶型轉(zhuǎn)變,在216℃和221℃附近出現(xiàn)分別歸屬于γ晶型和α晶型的熔融峰,隨著石墨烯含量的增加,PA6的結(jié)晶度和結(jié)晶溫度均出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì);石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)低時(shí),分散均勻,當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.03%時(shí),出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象;當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%時(shí),拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均最大,分別為116.26 MPa和333.34%,與純PA6樣條相比,分別提高了25%和30.68%。 

【文章來源】：工程塑料應(yīng)用. 2020,48(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

PA6/石墨烯復(fù)合材料的XRD譜圖

圖2為PA6/石墨烯復(fù)合材料的熔融和結(jié)晶曲線。由圖2a的熔融曲線和表1可知,純PA6試樣在216.53℃出現(xiàn)一熔融峰,添加石墨烯后除216℃附近的熔融峰外,在221℃附近也出現(xiàn)一熔融峰。由于α晶型結(jié)構(gòu)比γ晶型穩(wěn)定,所以216℃附近的熔融峰屬于γ晶型,而221℃附近的熔融峰屬于α晶型[14],這與XRD的結(jié)果相一致。隨著石墨烯含量的增加,PA6的熔融焓先增加后降低,根據(jù)結(jié)晶度的計(jì)算公式得出,隨著石墨烯添加量的增加,PA6的結(jié)晶度先增加后降低。與純PA6樣品相比,添加石墨烯后樣品的熔限變窄,說明添加石墨烯后PA6的結(jié)晶完善程度增加。由圖2b的結(jié)晶曲線和表1可知,隨著石墨烯添加量的增加,PA6的結(jié)晶溫度(Tc)先升高后降低,表明石墨烯添加較少時(shí)作為異相成核劑,利于PA6在較高溫度下分子鏈運(yùn)動(dòng)排入晶格形成結(jié)晶。當(dāng)石墨烯含量高時(shí),由于石墨烯的團(tuán)聚阻礙了PA6分子鏈運(yùn)動(dòng)排入晶格,使其結(jié)晶度降低。表1 PA6/石墨烯復(fù)合材料的DSC數(shù)據(jù) 試樣中石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% Tm1)/℃ ΔHm/(J·?g–1) Xc/% Tc/℃ 0 216.53 45.63 19.84 189.74 0.01 221.08 61.40 26.70 191.88 0.03 221.41 78.65 34.21 193.01 0.05 221.06 69.95 30.44 192.35注:1) Tm為熔融溫度。

圖3為PA6/石墨烯復(fù)合材料的SEM照片。由圖3的斷面形貌可知,斷面比較光滑,說明在液氮中屬于脆性斷裂,當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.03%時(shí),未觀察到石墨烯發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí),在斷面上出現(xiàn)有亮度增強(qiáng)區(qū)域,這主要是因?yàn)槭⿲儆趯?dǎo)電材料,而PA6作為基體屬于絕緣材料,當(dāng)石墨烯分布少的地方由于導(dǎo)電性不好易引起電荷聚集,則該區(qū)域較亮。另外,石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí),斷面上有一些小孔和白色顆粒,也說明石墨烯含量高時(shí),發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。2.4 PA6/石墨烯復(fù)合材料拉伸性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3576368