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凹凸棒(AT)是一种天然的一维纳米材料,且具有较大长径比,使其在聚合物改性上具有特殊优势,是制备高性能复合材料的理想增强体。本论文中用KH550对AT进行预处理,用于尼龙6(PA6)中,制备出了优于传统PA6的PA6/AT纳米复合材料,通过一系列的测试手段对PA6/AT纳米复合材料结构与性能进行研究,具体内容如下:通过双螺杆挤出机熔融共混制备了PA6/AT复合材料。结果表明,经过KH550预处理后的AT与PA6共混得到的复合材料力学性能明显优于PA6/未处理AT复合材料。通过SEM观察发现AT以微纳米级尺寸均匀分散在PA6基体中。DSC结果表明,AT的加入促进了尼龙6-γ晶型的生成,并且在结晶过程中起到异相成核的作用,提高了PA6的结晶度。在两种不同的测试温度下对尼龙6/AT复合材料的流变行为进行研究分析,结果表明,两种条件下AT的加入使复合材料的复数粘度在测量频率范围内先增加后减小。随着频率的增加,AT含量越高的复合材料剪切变稀的行为越发明显。复合材料储能模量(G’)和损耗模量(G")均随着频率、AT含量的增多而增大。对比两种温度下的流变曲线发现各体系的流变行为在250℃对AT含量的依赖性强。在考察湿度、热氧对PA6/AT复合材料性能影响的试验中,发现:AT的加入可以降低PA6在潮湿环境中的吸水率,减缓PA6在潮湿和热氧环境中的老化速度。PA6/AT复合材料在自然状态空气中放置396h后,与纯PA6相比,PA6/AT(5wt%)吸水率降低了39.9%;纯PA6吸水108h后,拉伸、弯曲强度分别降低了33.9%、46.4%,而PA6/AT(5wt%)复合材料拉伸强度、弯曲强度仅降低18.1%,25.0%。PA6/AT复合材料在常温水中放置132h后,与纯PA6相比较,PA6/AT(5wt%)复合材料吸水率减少31.7%,吸水132h后,纯PA6拉伸强度降低幅度大,为50%,而含AT的复合材料仅下降约20%。PA6/AT复合材料在鼓风干燥箱中放置288h后,纯PA6拉伸强度降低37.2%,而PA6/AT(5wt%)复合材料拉伸强度仅降低了0.3%;此外,经过DSC、XRD检测发现,热氧处理使纯PA6的α晶型减少,甚至消失,而PA6/AT复合材料晶型由原来的γ和α晶型混合存在的情况转变为单一的γ晶型。从上面PA6/AT复合材料调湿测试和热氧实验中发现AT具有效降低PA6的吸水率并且有利于材料的力学性能保持性。用硅灰石验证了这是AT的特性。