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首先采用混酸氧化法在多壁碳纳米管表面生成羧基,然后以三(3-氨基苯基)氧化膦和己二酸分别作为A3和B2单体,与羧基化碳纳米管一起原位聚合制备含磷超支化聚酰胺改性碳纳米管(MWCNT-P)。用红外光谱、X射线能谱仪、扫描电镜、透射电镜和热重分析等方法对MWCNT-P进行表征。结果显示,原位聚合可将超支化聚酰胺接枝到碳纳米管表面,改性后碳纳米管直径明显变大,表面变得粗糙。采用熔融共混法将MWCNT-P,超支化聚酰胺(HBPA)与PA6共混制备三元纳米复合材料(MWCNT-P/HBPA/PA6)。扫描电镜显示MWCNT-P添加量低于≤1.0wt%时,可以在复合材料中均匀分散,MWCNT-P含量较高时(1.5wt%),在复合材料中的分散性下降,发生团聚。采用DSC法研究了 MWCNT-P含量对复合材料MWCNT-P/HBPA/PA6非等温结晶行为的影响;通过Jeziorny方程、Ozawa方程和Mo方程对非等温结晶数据进行处理,发现Jeziorny方程、Ozawa方程对非等温结晶过程描述性较差,不适合用来分析材料的非等温结晶过程,Mo法可以较好的描述复合材料的非等温结晶过程。MWCNT-P和HBPA的加入影响了 PA6的成核机理。采用X射线衍射对复合材料结晶形态进行研究,结果表明,MWCNT-P和HBPA没有改变PA6的晶型,PA6和MWCNT-P/HBPA/PA6都以稳定的α晶型为主。对MWCNT-P/HBPA/PA6的力学性能研究表明,加入少量的HBPA会使PA6的力学性能下降,但在HBPA/PA6体系中加入MWCNT-P后,复合材料的力学性能有所提高,MWCNT-P的用量为1wt%时,复合材料的力学性能最佳。热重分析表明HBPA对PA6有成炭作用,加入1 wt%的HBPA,可使PA6在700℃的残炭量达到8.2wt%;同时加入MWCNT-P和HBPA时,成炭作用进一步提高,MWCNT-P与HBPA表现出协同效应。阻燃性能研究表明,在HBPA/PA6体系中加入MWCNT-P可提高复合材料的极限氧指数,并减弱PA6的熔滴现象,HBPA为2 wt%,MWCNT-P为1wt%时,复合材料的极限氧指数达到27.3。