凱芙拉纖維增強尼龍6復(fù)合材料的制備及其性能

第1章 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 芳綸纖維的發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.3 芳綸纖維的結(jié)構(gòu)與性能 5 1.3.1 芳綸纖維的結(jié)構(gòu)與形態(tài) 5 1.3.2 芳綸纖維的分子結(jié)構(gòu) 7 1.3.3 芳綸纖維的特性 9 1.4 復(fù)合材料界面研究現(xiàn)狀 10 1.5 凱芙拉纖維表面改性技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 17 1.5.1 表面涂層法 18 1.5.2 γ射線輻射方法 18 1.5.3 等離子體表面改性技術(shù) 19 1.5.4 超聲浸漬改性技術(shù) 21 1.5.5 化學(xué)改性技術(shù) 23 1.6 本書主要內(nèi)容 28 1.7 本書的特色和創(chuàng)新之處 29 第2章 試驗方法 31 2.1 原料與試劑 31 2.2 表面處理與標定 32 2.2.1 凱芙拉纖維的表面預(yù)處理 32 2.2.2 凱芙拉纖維的水解 32 2.2.3 凱芙拉纖維表面官能團的滴定 33 2.3 凱芙拉纖維表面穩(wěn)定化及其陰離子接枝尼龍6 33 2.3.1 凱芙拉纖維表面己二酰氯改性及己內(nèi)酰胺穩(wěn)定化處理 33 2.3.2 凱芙拉纖維表面異氰酸酯改性及己內(nèi)酰胺穩(wěn)定化處理 34 2.3.3 凱芙拉纖維表面陰離子接枝尼龍6 34 2.4 復(fù)合材料的制備 35 2.5 試樣制備及力學(xué)性能測試 35 2.5.1 拉伸試樣 35 2.5.2 彎曲試樣 35 2.5.3 沖擊試樣 35 2.6 測試設(shè)備及測試條件 36 2.6.1 紅外光譜分析 36 2.6.2 掃描電子顯微鏡（ESEM）測試 36 2.6.3 X光光電子能譜分析（XPS） 36 2.6.4 差示掃描量熱法（DSC） 36 2.6.5 偏光顯微鏡觀察（PLM） 37 第3章 凱芙拉纖維表面陰離子接枝尼龍6的方法與表征 38 3.1 引言 38 3.2 KF表面陰離子接枝PA6的設(shè)計 40 3.2.1 KF表面酰氯化及陰離子接枝PA6的反應(yīng)歷程 41 3.2.2 KF表面異氰酸酯化及陰離子接枝PA6的反應(yīng)歷程 42 3.3 KF表面預(yù)處理樣品紅外表征 44 3.3.1 水解前后樣品的紅外表征 44 3.3.2 不同時間的水解樣品的紅外表征 45 3.4 KF表面酰氯化、己內(nèi)酰胺封端及陰離子接枝PA6的方法與表征 46 3.4.1 KF表面酰氯化及己內(nèi)酰胺封端穩(wěn)定化樣品的紅外表征 46 3.4.2 KF1A接枝反應(yīng)的條件與規(guī)律 47 3.4.3 KF1表面形貌觀察 48 3.4.4 KF1表面化學(xué)組成分析 50 3.4.5 KF1表面化學(xué)結(jié)構(gòu)分析 51 3.5 KF表面異氰酸酯化、己內(nèi)酰胺封端及陰離子接枝PA6的方法與表征 54 3.5.1 KF表面異氰酸酯化及己內(nèi)酰胺封端穩(wěn)定化樣品的紅外表征 54 3.5.2 KF2A接枝反應(yīng)的條件與規(guī)律 54 3.5.3 KF2表面形貌觀察 56 3.5.4 KF2表面化學(xué)組成分析 57 3.5.5 KF2表面元素分析 57 3.6 本章小結(jié) 59 第4章 尼龍6/凱芙拉纖維復(fù)合材料結(jié)晶行為 61 4.1 引言 61 4.2 PA6/KF復(fù)合材料等溫結(jié)晶動力學(xué)參數(shù)分析 64 4.2.1 陰離子接枝PA6對等溫結(jié)晶速率和結(jié)晶度的影響 65 4.2.2 陰離子接枝PA6對晶體生長方式和成核方式的影響 71 4.3 PA6/KF復(fù)合材料非等溫結(jié)晶行為分析 75 4.3.1 成核劑的影響 76 4.3.2 冷卻速率的影響 78 4.4 本章小結(jié) 79 第5章 尼龍6/凱芙拉纖維復(fù)合材料熔融行為的影響 81 5.1 引言 81 5.2 純PA6等溫結(jié)晶的熔融行為 83 5.3 PA6/KF0復(fù)合材料等溫結(jié)晶的熔融行為 86 5.4 PA6/接枝改性KF復(fù)合材料等溫結(jié)晶的熔融行為 88 5.4.1 PA6/KF1復(fù)合材料等溫結(jié)晶的熔融行為 88 5.4.2 PA6/KF2復(fù)合材料等溫結(jié)晶的熔融行為 90 5.5 PA6/KF復(fù)合材料非等溫結(jié)晶的熔融行為 91 5.6 本章小結(jié) 95 第6章 尼龍6/凱芙拉纖維復(fù)合材料的界面結(jié)晶效應(yīng) 96 6.1 引言 96 6.2 尼龍6的結(jié)晶行為 100 6.3 凱芙拉纖維的成核作用 102 6.4 界面處理對橫晶生長能力的影響 105 6.4.1 界面結(jié)構(gòu) 105 6.4.2 界面結(jié)晶能力 106 6.5 本章小結(jié) 110 第7章 尼龍6/凱芙拉纖維復(fù)合材料力學(xué)性能與破壞形態(tài) 111 7.1 引言 111 7.2 界面性質(zhì)對其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 113 7.2.1 界面黏結(jié)機理 113 7.2.2 復(fù)合材料力學(xué)性能 115 7.3 復(fù)合材料斷裂機理 116 7.3.1 拉伸破壞機理 117 7.3.2 彎曲破壞機理 118 7.3.3 沖擊損傷機理 118 7.4 KF表面性質(zhì)對其復(fù)合材料破壞形態(tài)的影響 120 7.4.1 復(fù)合材料的拉伸破壞形態(tài) 121 7.4.2 復(fù)合材料的彎曲破壞形態(tài) 123 7.4.3 復(fù)合材料的沖擊破壞形態(tài) 125 7.5 本章小結(jié) 127 第8章 結(jié)論 129 參考文獻 132 索引 149