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硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫結晶行為及動力學研究

作者: 馮文林 時間:2022-01-05 11:57:06 閱讀:53

硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫結晶行為及動力學研究

摘要:用差示掃描量熱法(DSC)考察了硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫結晶行為,并用Avrami以及Mo法研究了其非等溫結晶動力學。結果表明·隨著降溫速率的增加,復合體系的結晶峰變寬并向低溫方向移動,結晶速率增加。通過對比,Mo法能很好地描述硅灰石填充尼龍一6復合體系的非等溫過程。

由 于復合材料的加工工藝過程類似于非等溫結晶過程.人們對尼龍復合體系的非等溫結晶行為進行了一些研究。采用差示掃描量熱法(DSC)系統地研究硅灰石填充尼龍一6復合材料的非等溫結晶行為,并分別采用Avrami法和Mo法研究與分析復合體系的結晶動力學。

1  試驗部分

1.1  原料

尼龍一6,M52500,新會美達DSM尼龍切片有限公司;硅灰石,針狀粉(長徑比15:1),大連亞泰科技新材料有限公司。

1.2試樣制備

將干燥后的尼龍一6、處理后的硅灰石粉體及其他助劑按一定比例在高速混合機中混合均勻,在雙螺桿造粒機組中熔融共混,擠出造粒。雙螺桿機身溫度為220—255℃、機頭溫度為220~235℃。用注塑機、標準試樣模具注射成型制得標準試樣。

1.3分析與測試

在日本島津公司DSC-6儀上進行差示掃描量熱(DSC)測定。取樣品約10 mg,在N2環境

下將樣品以20℃/min的升溫速率從室溫升溫至280℃,停留5 min消除材料熱歷史,以不同。

硅灰石/尼龍-6(質量比30/70)復合體系在不同降溫速率下的DSC曲線及數據。從降溫曲線中可明顯看出,隨著降溫速率的增加,結晶峰峰溫向低溫方向移動。逐漸增大。此外,隨著降溫速率的增大,結晶峰也逐漸變化。這是因為較低溫度結晶雖有利于大分子鏈或鏈段更多地進入晶格,但此時其活動能力較差,結晶較不完善。所以降溫速率越大,結晶完善程度差異越大,結晶峰寬變化越明顯。當冷卻速率較慢時,大分子鏈或鏈段 有足夠的時間進行規整排列,并形成較為完善和均勻的晶體。

4  結論

a)  隨著冷卻速率的增加,硅灰石填充尼龍-6復合體系結晶峰峰溫向低溫方向移動,結晶峰變寬,結晶速率增大。

b)  使用Mo法能夠很好地描述硅灰石填充尼龍-6復合體系的非等溫結晶行為,而采用

Avrami方程分析處理的硅灰石填充尼龍一6復合體系非等溫結晶行為存在一定的偏差。


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