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PA6增韌改性無(wú)機(jī)剛性粒子填充的機(jī)理

來(lái)源：www.keelyshea.com發(fā)布日期 2017-11-10

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增韌是PA6改性最基本的要求，無(wú)機(jī)剛性粒子填充是PA6增韌改性兩大重要的方法之一。

PA6剛性粒子增韌分子結(jié)構(gòu)示意圖

其機(jī)理主要包含3個(gè)階段：

1、應(yīng)力集中。由于無(wú)機(jī)剛性粒子與聚合物基體具有不同的彈性，無(wú)機(jī)剛性粒子在聚合物基體中作為應(yīng)力集中點(diǎn)。

2、脫粘。當(dāng)材料發(fā)生形變時(shí)，應(yīng)力集中使粒子周?chē)a(chǎn)生三維應(yīng)力，并導(dǎo)致粒子和基體的界面脫粘 。

PA6無(wú)機(jī)剛性粒子增韌原理示意圖

3、剪切屈服。由于脫粘所造成的空洞使粒子周?chē)w的應(yīng)力狀態(tài)從平面應(yīng)變轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎽?yīng)力，并誘導(dǎo)基體剪切形變，從而耗散大量能量，提高復(fù)合材料韌性。 

PA6增韌改性無(wú)機(jī)剛性粒子對(duì)聚合物的增韌是通過(guò)剛性粒子促使聚合物基體產(chǎn)生塑性形變和屈服以消耗、吸收外界的能量，由此提高復(fù)合材料的韌性。

無(wú)機(jī)粒子的種類(lèi)、形狀、尺寸和粒徑分布是影響PA6增韌 效果的重要因素。

球形填料在PA6復(fù)合體系中的增韌效果最好。粒子的粒徑越小，比表面積越大，與PA6聚合物發(fā)生物理和化學(xué)結(jié)合的可能性就越大，粒子與基體的界面粘結(jié)效果也更好，當(dāng)材料受到?jīng)_擊時(shí)，基體將產(chǎn)生更大的屈服，吸收更多的能量，起到更好的增韌效果。

PA6增韌改性無(wú)機(jī)粒子的粒徑要小于5 μm，但粒子的粒徑過(guò)小，粒子表面能高，顆粒之間作用力過(guò)強(qiáng)而處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，極易聚集成團(tuán)，影響顆粒的實(shí)際增韌效果。 

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