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硅灰石對尼龍1010的增強作用 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2013-12-17 10:38:04 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術網/劉莉)尼龍1010是我國在1958年研制出的,1959年由上海賽璐珞廠最早投產。作為替代銅和其它金屬的高分子材料,尼龍1010產品具有重量輕、化學穩定性好、耐腐蝕、節省金屬、價格低等特點,是一種很有前途的新材料,已日益廣泛地應用于化工、機械、科研等多種行業。
尼龍1010作為結構性材料,對其尺寸穩定性、耐熱性、強度等方面提出了更高的要求。硅灰石作為來源廣泛的無機硅酸鹽礦物材料,其剛性大、吸水率低、耐熱性好,無毒且價格低廉易得,作為一種新興的尼龍增強填充材料潛力很大。
為提高尼龍1010的強度和耐磨性、改善其尺寸穩定性,并降低材料成本,鄭州大學牛景新對針狀硅灰石進行表面修飾,通過熔融共混制備出尼龍1010/硅灰石復合材料。經研究發現:
(1) 通過熔融擠出制備出的尼龍1010/硅灰石復合材料,SEM及EDS分析顯示硅灰石均勻的
分散于尼龍1010基體中,復合材料熔體具有良好的加工成型性。
(2) 硅灰石的加入顯著提高了尼龍1010的剛性。
與純尼龍1010相比,復合材料的拉伸性能和彎曲性能均有較大幅度提升,其中拉伸強度與拉伸模量最大分別提高了29.2%與256%,彎曲強度與彎曲模量最大分別提高了93.2%與367%;復合材料的動態儲能模量隨硅灰石含量的增多快速增大,當硅灰石含量為70wt%時,動態儲能模量增加了約350%。
(3) 硅灰石顯著改善了復合材料的摩擦磨損性能。
隨硅灰石含量的增加復合材料的摩擦系數與磨損量均降低,摩擦系數、磨損量分別與硅灰石含量呈指數關系,SEM結果顯示復合材料的磨損面光滑,硅灰石使尼龍1010的粘附磨損減輕或消失。
(4) 硅灰石的加入改善了尼龍1010的熱穩定性,降低了尼龍1010的熱膨脹系數,并降低了溫度對熱膨脹系數的影響,使尼龍1010具有更好的尺寸穩定性;復合材料的熱分解溫度升高;隨硅灰石含量的增加,復合材料的熱變形溫度逐漸升高,當硅灰石含量為60wt%時,復合材料的熱變形溫度由尼龍1010原樣的65℃升高到163℃;復合材料的吸水率隨硅灰石含量的增加逐漸減小。
綜上所述,硅灰石填充尼龍1010復合材料具有良好的綜合性能,材料制備方法簡單易操作,硅灰石填充量高,成本低廉,由此可大幅降低材料成本。
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