摘 要

本文主要研究了加入不同含量的纳米凹凸棒土以及不同性质的凹凸棒土的尼龙66对其阻燃性能的影响。在本实验中通过使用不同含量的未改性凹凸棒土、不同含量的改性凹凸棒土以及添加不同阻燃剂含量的凹凸棒土，与尼龙66共混后，加入到双螺杆挤出机熔融挤出，然后注塑成型后对其测量、比较三种尼龙66/凹凸棒土纳米复合材料的性能差异，之后再通过TGA和氧指数综合分析其阻燃性能，以及通过测其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度测其力学性能。然后发现当凹凸棒土含量为6%、MCA含量6%、尼龙66含量88%时的复合材料阻燃性能和力学性能比较好，它的氧指数31.4%，弯曲模量3528Pa，弯曲强度115.4MPa，冲击强度5.2MJ/m²，拉伸强度79.3MPa，硬度74.2。

关键词： 尼龙66/纳米复合材料 MCA 力学性能 阻燃性能

Abstract

This paper mainly studied the effect of nylon66 with different content of nano-attapulgite and attapulgite with different properties on the flame-retardant properties. In this experiment, by using different content of unmodified attapulgite, different content of modified attapulgite, and adding attapulgite with different flame retardant content, it was blended with nylon 66 and then added to the twin-screw extruder. Melt extrusion, and then after injection molding, measure and compare the performance differences of the three nylon 66/attapulgite nanocomposites, and then through the TGA and oxygen index comprehensive analysis of its flame retardant performance, as well as by measuring its tensile strength, Flexural strength, flexural modulus, and impact strength were measured for their mechanical properties. It was found that when the content of attapulgite was 6%, the content of MCA was 6%, and the content of nylon 66 was 88%, the flame retardancy and mechanical properties of the composites were better. The oxygen index was 31.4%, the average flexural modulus was 3528Pa, and the average bending strength. 115.4MPa, impact strength 5.2KJ/m², tensile strength 79.3MPa, hardness 74.2.

Key words：nylon 66/nanocomposite；MCA；mechanical properties；flame retardancy

目录

摘要 I

第一章 绪论 4

1.1引言 4

1.2研究背景 5

1.3课题的引出 5

1.3.1熔融共混 6

1.3.2协同共聚 6

第二章 实验 7

2.1 实验原料的介绍 7

2.1.1 凹凸棒土的介绍及其性能 7

2.1.2 PA66的介绍及性质 8

2.1.3 硅烷偶联剂的选取及应用 8

2.1.4 阻燃剂MCA 8

2.2 设备简述 8

2.2.1 双螺杆挤出机 9

2.2.2 螺杆式注塑机 10

2.2.3 氧指数测定仪 10

2.2.4 熔融指数测定仪 11

2.3 试样的制备 11

2.3.1 未改性凹凸棒土制备的纳米复合材料 11

2.3.2 用KH570改性过的凹凸棒土制备的纳米复合材料 12

2.4 性能测试 13

2.4.1氧指数 13

2.4.2 力学性能测试 14

2.4.3 流体流动速率 15

第三章 实验结果及数据分析 16

3.1KH550与KH570改性ATP的红外光谱图 16

3.2 ATP含量对ATP/PA66纳米复合材料的氧指数的影响 17

3.2.1 不同含量ATP（未改性）对氧指数的影响 17

3.2.2 KH570改性条件下不同含量ATP对氧指数的影响 18

3.2.3 改性条件下不同ATP/MCA含量对氧指数的影响 19

3.3 ATP含量对ATP/PA66纳米复合材料力学性能的影响 19

3.3.1 改性条件下不同ATP/MCA含量对冲击强度的影响 20

3.3.2 改性条件下不同ATP/MCA含量对弯曲强度的影响 21

3.3.3 改性条件下不同ATP/MCA含量对拉伸强度的影响 22

3.3.4 改性条件下不同ATP/MCA含量对硬度的影响 23

3.4纳米复合材料的扫描电镜图 24

第四章 小结 25

参考文献 26

致谢 29

第一章 绪论

1.1引言

聚合物材料它与无机材料、金属材料统称为三大基础材料，和钢铁、陶瓷、玻璃以及水泥等传统的材料相对比，它是属于最近100年刚发展的新型材料，但是这种材料的发展速度及其广泛的应用却已经远远的超过了传统材料。高分子现在已经广泛应用于农业、工业和国防科技等领域，在人们日常生活中起着举足轻重的作用。高分子材料有着明显的优点：质量小、耐酸耐碱、电性能比较好、易加工；但是和其他两种基础材料相比，高分子材料也有着明显的短处：模量低、力学性能差、不耐高温、抗冲击强度低（除橡胶），这些不足很大程度上阻碍了高分子材料在高性能材料领域的发展与应用。所以，对高分子材料进行改性是提高高分子材料强度、模量、耐热性能等的有效手段。这就导致了一些学者开始着手寻求新的方法来研究这些材料的实际运用，所以纳米级复合材料就变为我们的主要研究对象。

作为丰富的天然纳米材料，粘土矿物在过去几十年中已经引起了聚合物基纳米复合材料的高度关注，这是因为在添加相当少量的粘土矿物纳米材料的情况下，热和机械性能得到显着改善 。为了改善粘土矿物纳米材料在聚合物基体中的分散性并通过物理共混方法提高所得粘土矿物/聚合物纳米复合材料的界面性质，粘土矿物纳米材料应该用有机基团进行表面改性或聚合物。

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