SSF/ABS和GF/PA6复合材料的制备和性能研究

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目前,纤维复合型导电塑料的生产大多采用反应挤出工艺,生产过程中纤维受到螺杆的剪切作用,长度变短,长径比下降,影响制品的导电性能。最近,国内外一些单位开始了纤维包覆工艺制备纤维复合型导电塑料的研究和应用,该工艺可以较大程度的保持纤维的长径比,制品具有优异的综合力学性能和导电性能,因此,本课题采用纤维包覆工艺制备不锈钢纤维(SSF)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合型导电复合材料。SSF经过表面处理可均匀分散在ABS基体中,随SSF含量的提高,材料的电阻率不断降低,当SSF含量为20wt%时,复合材料的体积电阻率小于10-1Ω·cm,表面电阻率低于100Ω·sq-1;填充一定量的溴系阻燃剂,材料的阻燃性能不仅达到UL94V0级,而且导电性和耐热性也得以提高;不同牌号ABS制成的复合材料的性能也不同,使用PA757K的材料力学性能和热变形温度较高,使用阻燃型PA765的材料阻燃性能和导电性能较好,使用高流动型PA746H的材料体积电阻率较低,但表面电阻率较大;PA757K和PA765同时加入时,复合材料的导电性能和阻燃级别(均达到UL94V0级)得以提高,力学性能基本不变,热变形温度随着PA757K含量的提高而升高。尼龙(PA)类复合材料具有优异的力学、耐热和耐磨等性能,广泛应用于国民经济的各个领域。但该类材料在使用和贮存过程中,易受湿度、紫外光和温度等条件的影响,产生老化现象,降低材料的安全性和使用寿命,限制了材料的使用范围。因此,开展PA6类复合材料的耐环境老化性能研究具有十分重要的意义。为此,本课题使用反应挤出工艺制备玻璃纤维(GF)/尼龙6(PA6)复合材料,并对材料的耐水解、耐土壤腐蚀和抗紫外光老化等性能进行了研究。GF含量越高,材料力学性能保留率越低;加入POE-g-MAH和扩链剂SAG-008均可提高材料的耐水解性能,POE-g-MAH的作用效果比SAG-008好,且二者同时加入时具有一定的协效作用;水解时间越长,材料力学性能保留率越低。填充耐水解型短切玻璃纤维(HR-GF)的材料耐土壤腐蚀性能好于使用硅烷偶联剂处理的玻璃纤维(SC-GF)的材料;POE-g-MAH含量的提高对土壤腐蚀前后材料的外观影响不大,但对其力学性能保持率有不利影响;紫外光老化对材料外观的影响远大于土壤腐蚀的影响。
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