纳米尼龙6的力学性能

在纳米尼龙6复合材料中,力学性能的提高是非常明显的。随着添加量的增加,机械性能均有很大改善。在高含量的纳米复合材料中,弯曲和抗张模量可增加110%左右,热变形温度(DTUL)增加175%,另一方面,对纳米复合材料的形成中的V型艾泽冲击强度没有负面影响。

纳米复合材料对缺口冲击强度没有负面影响。

聚合反应制备的纳米尼龙6力学性能
树脂
I.24TL
含量
弯曲
强度
弯曲
模量
抗张
强度
抗张
模量
热变形温度
V槽艾泽冲击性
纯尼龙6
0
107
2885
72
1821
55
0.7
纳米尼龙6
2.5%
144
3644
91
2372
112
0.7

纳米尼龙6还可以与其它添加剂共用,可显著降低传统添加剂的含量。例如含3%的纳米尼龙6和20%的玻璃纤维混合,其机械性质相当于含30%玻璃纤维的材料,同时保持了尼龙材料易加工、重量轻、质量稳定特点。

纳米尼龙6具有极好的抗湿性。例如Nanomer I.24TL含量为4%的纳米复合材料在干燥条件下具有100%弯曲模量的提高,在70%相对湿度的条件下,经过2000小时的暴露,该纳米聚合材料比纯尼龙6的弯曲模量有100%的提高。这表明纳米复合材料具有极强的抗湿性,这一性质可以扩大尼龙6在工程塑料方面的应用。
以上数据说明纳米尼龙6在实际使用中,其力学性能要远远优于普通尼龙6,这是由于纳米复合材料的吸水率比纯尼龙6有大幅的减少,例如,含4% wt 的纳米尼龙6复合材料在水中浸泡800小时后,其吸水量比纯树脂大约减少40%,因此在长时间浸泡的情况下,纳米复合材料比纯树脂更能保持原有的力学性能。
纳米尼龙6复合材料与纯尼龙6的性能比较
项目
纯尼龙6
纳米尼龙6
密度(g/cm3)
1.14
1.15
熔点(℃)
225
225
有机纳米蒙脱土含量(%)
0
3.0
拉伸强度(MPa)
68
82
弯曲强度(MPa)
108
161.7
弯曲模量(MPa)
2400
4509
缺口冲击强度(kJ/m2)
6.2
6.2
热变形温度(℃,1.82Mpa)
65
135.8
吸水率(% 24H)
1.9
1.0

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