裝有恒重的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(shè)定的時間。反應結(jié)束后,取出反應后的kevar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,真空干燥至恒重,分別得到KF0A,KF1.
復合材料樣品制備將PA6在80下烘干,與KF配成重量百分比為90/10的PA6/KF混合物,并用高速捏合機混合均勻。在SJ3025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,PA6/KF復合材料的加工溫度分別為224,239,253,245,擠出物水冷造粒。
非等溫差示掃描量熱法分析(DSC)美國DuPontSDTQ600型差示掃描量熱分析儀,溫度和熱焓用金屬銦標樣校定,在氮氣氣氛中,以80/min的升溫速率從室溫升至250,保持8min,以消除熱歷史,然后再以5/min,10/min,15/min,20/min的降溫速率進行結(jié)晶,降溫到50保溫8min,最后以20/min升溫到250,觀察不同溫度下非等溫結(jié)晶樣品的熔融行為,樣品包括純PA6,PA6/KF0和PA6/KF1.
結(jié)果與討論:非等溫結(jié)晶行為在非等溫條件下,結(jié)晶起始的溫度Tconset和總的結(jié)晶時間ttotal決定于樣品的成核能力和冷卻速率。引入成核劑可以使Tconset提高,而ttotal則反映了晶體的成核速率和晶體的生長速率。我們作出了Tconset與冷卻速率的關(guān)系圖以及總的結(jié)晶時間ttotal與冷卻速率的關(guān)系圖,研究了KF的加入及其表面接枝改性對Tconset和ttotal的影響。
冷卻速率相同時,PA6/KF的起始結(jié)晶溫度均比純PA6的高,說明KF的加入具有成核作用;但是KF經(jīng)表面接枝改性后,其起始結(jié)晶溫度會比未改性的低些,主要是由于PA6/KF1復合材料中,其界面接枝了與基體PA6性質(zhì)完全相同的PA6,熔融后更容易富集在纖維表面,與纖維有更好的浸潤能力、結(jié)合得更加牢固,使基體PA6大分子鏈的運動受到了一定程度的約束,從而導致其對PA6結(jié)晶過程中的成核作用不如PA6/KF0復合材料的大。隨著冷卻速率的增高,各樣品的起始結(jié)晶溫度均呈現(xiàn)下降趨勢。為總結(jié)晶時間與冷卻速率的關(guān)系圖,從圖中可知,冷卻速率相同時,KF的加入使得總結(jié)晶時間降低,同樣說明纖維的加入促進結(jié)晶。
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