擴鏈改性回收尼龍6/碳纖維復合材料的結構與性能

王 偉， 丁劍峰， 夏浙安， 李欣欣

（華東理工大學材料科學與工程學院，特種功能高分子材料及相關技術教育部重點實驗室，上海 200237）

碳纖維（CF）增強樹脂基復合材料（CFRP）以其質輕、耐疲勞、可設計性強、尺寸穩(wěn)定性好和力學性能優(yōu)異等特點，已在航空航天、交通運輸、體育用品、國防和民用工業(yè)等領域得到廣泛應用[1-2]。CFRP基體可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂，其中CF 增強熱固性樹脂已得到了較為廣泛的研究[3-5]。熱固性樹脂有利于充分發(fā)揮CF 的增強作用，但也存在有害氣體易揮發(fā)、成型難度大、生產(chǎn)效率低、廢棄物處理困難等問題。相比較而言，熱塑性樹脂體系具有生產(chǎn)效率高、成本低、可多次回收利用等優(yōu)勢，近年來作為復合材料的樹脂基體受到越來越多的關注[6-7]。其中，CF 增強聚丙烯[8]、尼龍[9]、聚碳酸酯[10]、聚醚醚酮[11]等均有報道。

尼龍6（PA6）是一類分子主鏈上含酰胺基重復單元的熱塑性工程塑料，具有機械強度高、電氣性能良好、耐磨、耐腐蝕及加工流動性好等特點，被廣泛應用于汽車工業(yè)、電子、機械等領域[12]。采用CF 對PA6 進行增強改性能夠顯著改善PA6 吸濕性大、制品尺寸穩(wěn)定性差、強度和硬度不如金屬等缺陷。隨著航空、高鐵、風電及汽車工業(yè)等的發(fā)展，CF 增強PA6 復合材料（PA6/CF）的使用量將快速增加，廢棄物也會隨之增加。對PA6 廢棄物可以采用焚燒、填埋或回收再利用等方式進行處理，但焚燒和填埋在環(huán)境和經(jīng)濟上越來越不可接受，因而PA6 廢棄物的回收和再利用將成為迫切問題。PA6 在回收過程中由于熱和機械剪切作用會引起分子鏈的斷裂，進而導致PA6 分子量和熔體強度下降，通過擴鏈反應來重建PA6 的分子量是提高材料熔體強度和使用性能的有效方法[13]。Lu 等[14]以2,2-雙(2-噁唑啉)（BOZ）為擴鏈劑，研究了BOZ 對PA6 的擴鏈作用，發(fā)現(xiàn)當BOZ 質量分數(shù)為1.156%時，PA6 的平衡扭矩和特性黏度分別提高了216%和18%，擴鏈改性后PA6 的沖擊強度、拉伸強度和斷裂伸長率均明顯提高。Tuna 等[15]比較了酸酐型擴鏈劑ADR 3400 和環(huán)氧型擴鏈劑ADR 4300 對PA6 回收料的擴鏈效果，發(fā)現(xiàn)酸酐型擴鏈劑對PA6 的改性效果比環(huán)氧型擴鏈劑要好。目前PA6 的回收研究主要集中在純樹脂和二元樹脂共混領域，而對于PA6/CF 回收料的擴鏈改性還鮮有研究。

本文以高反應活性的苯乙烯-馬來酸酐共聚物（SMA-700）為擴鏈劑，采用雙螺桿反應擠出的方法制備了擴鏈劑改性回收尼龍6(r-PA6)/碳纖維(質量分數(shù)為10%，CF10)復合材料，系統(tǒng)研究了SMA-700 對r-PA6/CF10 復合材料微觀結構和性能的影響，以期為PA6/CF 復合材料的回收利用提供指導。

1 實驗部分

1.1 原料

r-PA6/CF10：自制，將PA6/CF10 復合材料在250 ℃下，經(jīng)擠出機循環(huán)擠出兩次后模擬制得；SMA-700，密度1.15 g/cm3，馬來酸酐質量分數(shù)18%，嘉興華雯化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 主要設備和儀器

鼓風干燥箱：DHG-9203A 型，上海申賢恒溫設備廠；高速混合機：SHR-10A 型，江蘇貝爾機械有限公司；雙螺桿擠出機：SJSH-30 型，南京橡塑機械廠；注塑成型機：HTL90-F5B 型，寧波海天塑料機械有限公司；壓片機：BL-6170-A-25J 型，上海寶輪精密檢測儀器有限公司；熔體流動速率測定儀：ZRZ1452 型，上海美特斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司；毛細管流變儀：Rheograph 20，德國Gottfert 公司；電子萬能試驗機：E44.204 型，上海美特斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司；懸臂梁沖擊試驗機：CEAST 9050 型，意大利CEAST 公司；掃描電子顯微鏡(SEM)：S-4800 型，日本日立公司；差示掃描量熱分析儀(DSC)：Diamond DSC 型，美國珀金埃爾默公司；X-射線多晶衍射儀(XRD)：D/max 2550 VB/PC 型，日本理學電機株式會社。

1.3 試樣制備

實驗前，將r-PA6/CF10 粒子和SMA-700 分別在105 ℃和80 ℃下干燥8 h，將干燥好的r-PA6/CF10和SMA-700 按照表1 比例配制后，放入高速混合機混合均勻，并經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒，得到復合物r-PA6/CF10/SMA。擠出機各區(qū)溫度依次為230、240、250、250、245 ℃，模頭溫度為240 ℃，螺桿轉速為85 r/min；將得到的粒料于105 ℃下干燥8 h，用注塑機制成標準力學性能測試樣條，注塑溫度依次為230、240、260、260、240 ℃，模溫為80 ℃。

表 1 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的組成Table 1 Components of r-PA6/CF10/SMA composites

1.4 測試與表征

1.4.1 熔體質量流率 根據(jù)GB/T3682—2000 進行測試，溫度250 ℃，負荷2.16 kg。

1.4.2 毛細管流變性能 采用毛細管流變儀測定試樣在250 ℃下的流變情況，毛細管口模長徑比為30∶1，剪切速率范圍為10～103s?1。

1.4.3 力學性能測試 根據(jù)GB/T1040.2—2006 進行拉伸性能測試，標距為50 mm，拉伸速率為5 mm/min，每組檢測5 個試樣。根據(jù)GB/T9341—2008 進行彎曲性能測試，跨距為64 mm，測試速度為2 mm/min，每組檢測5 個試樣。根據(jù)GB/T1843—2008 進行缺口沖擊性能測試，擺錘能量為5.5 J，每組檢測10 個試樣。1.4.4 斷面形貌分析 沖擊試樣斷面噴金處理后，用掃描電子顯微鏡觀察斷面形貌。

1.4.5 差示掃描量熱分析 稱取8 mg 左右的試樣置于坩堝中，以40 ℃/min 加熱速率由25 ℃加熱到260 ℃，保溫5 min 后，以10 ℃/min 的速率降溫至25 ℃，然后再以10 ℃/min 的速率將樣品加熱至260 ℃，測試過程用N2吹掃。

1.4.6 X-射線衍射分析 由壓片機在250 ℃的溫度下模壓制得厚約1.8 mm 的薄片，在空氣中冷卻至室溫后，置于X-射線多晶衍射儀上測試，掃描角度為10°～30°，掃描速率為2(°)/min。

2 結果與討論

2.1 擴鏈劑質量分數(shù)對r-PA6/CF10/SMA 復合材料熔體質量流率的影響

熔體質量流率受基體黏度、纖維含量及分散狀態(tài)的影響。經(jīng)螺桿擠出熔融共混時，r-PA6 會與SMA-700 發(fā)生擴鏈反應而提高聚合物分子量，復合材料的熔體質量流率與基體分子量有關，因而可通過體系熔體質量流率的變化來衡量SMA-700 對r-PA6/CF10/SMA 復合材料的擴鏈效果。圖1 所示為擴鏈劑SMA-700 質量分數(shù)對r-PA6/CF10/SMA 復合材料熔體質量流率(Fm)的影響。

圖 1 SMA-700 質量分數(shù)對r-PA6/CF10/SMA 復合材料熔體質量流率的影響Fig. 1 Effects of SMA-700 mass fraction on melt mass flow rate of r-PA6/CF10/SMA composites

從圖1 可以看出，添加SMA-700 能夠顯著降低r-PA6/CF10 的熔體質量流率，且隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，熔體質量流率逐漸減小，當SMA-700 質量分數(shù)為3%時，r-PA6/CF10 的熔體質量流率降低了91.7%，說明SMA-700 對r-PA6/CF10 能夠起到非常顯著的擴鏈作用。這是由于SMA-700 分子鏈中酸酐基團反應活性較高，能夠較快速地與r-PA6分子鏈上的端胺基（?NH2）反應生成酰亞胺（?CONHCO?），從而使r-PA6 分子鏈與SMA-700 發(fā)生接枝反應[16-17]，引起r-PA6 基體分子量和分子間相互作用的增加，最終使r-PA6/CF10 復合材料的熔體質量流率明顯下降。SMA-700 與r-PA6 的擴鏈反應機理如圖2 所示。

圖 2 SMA-700 與r-PA6 的擴鏈反應機理Fig. 2 Mechanism of chain extension reactions between SMA-700 and r-PA6

2.2 擴鏈劑質量分數(shù)對r-PA6/CF10 復合材料毛細管流變性能的影響

采用毛細管流變儀在250 ℃下測定了SMA-700 改性r-PA6/CF10 復合材料的剪切速率對剪切應力（τ）的影響，如圖3 所示。由圖3 可見，在測試范圍內，試樣的剪切應力與剪切速率均呈線性關系，說明經(jīng)SMA-700 擴鏈改性后的r-PA6/CF10 復合材料其熔體流動行為仍符合冪律方程，見式（1）。

圖 3 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的剪切應力和剪切速率的雙對數(shù)坐標圖Fig. 3 Bilogarithmic plots of τ vs. for r-PA6/CF10/SMA composites

其中，τ 為剪切應力，Pa；K 為稠度系數(shù)，Pa·sn；n 為非牛頓指數(shù)；ηa為表觀黏度，Pa·s；為剪切速率，s?1。

由式（1）和圖3 可分別求得n 和K，結果如表2所示。非牛頓指數(shù)n 描述了聚合物熔體流動行為與牛頓流體（n=1）的偏離程度，假塑性流體n<1，聚合物熔體n 越小，表明熔體剪切黏度對剪切速率越敏感[18]。從表2 可以看出，試樣的相關系數(shù)R2均大于0.990，說明所測數(shù)據(jù)都具有很好的線性相關性。在測試溫度250 ℃下，試樣的n 均小于1，表明r-PA6/CF10/SMA 熔體均為假塑性流體，且r-PA6/CF10 復合材料的n 會隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加而逐漸減小，說明r-PA6/CF10/SMA 熔體對剪切速率的敏感性也逐漸增強。這是由于隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，r-PA6 與SMA-700 分子鏈間擴鏈反應進行得更充分，聚合物的平均分子量也會隨之增加，因而體系的非牛頓性逐漸增強。此外，還可以看出，稠度系數(shù)K 會隨SMA-700 質量分數(shù)的增加呈逐漸升高的趨勢，說明聚合物熔體開始流動時所需的剪切應力增大，這也是由于擴鏈反應后r-PA6 分子量增加而引起的結果。

表 2 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的非牛頓指數(shù)、稠度系數(shù)和相關系數(shù)Table 2 n、K and R2 of r-PA6/CF10/SMA composites

圖4 所示為r-PA6/CF10/SMA 復合材料表觀黏度和剪切速率的雙對數(shù)坐標曲線?？梢钥闯觯嚇拥谋碛^黏度均隨著剪切速率的增加而逐漸降低，呈現(xiàn)明顯的剪切變稀現(xiàn)象。在相同的剪切速率下，r-PA6/CF10/SMA 的表觀黏度明顯高于r-PA6/CF10的相應值，且隨SMA-700 質量分數(shù)的增加熔體表觀黏度也逐漸增加。這是由于PA6/CF 復合材料經(jīng)兩次循環(huán)擠出后熱降解效果明顯，PA6 斷鏈后形成的活性基團能夠快速與SMA-700 中的酸酐基團發(fā)生接枝反應，造成聚合物的分子量大幅增加，且SMA-700 添加量越多擴鏈反應越充分，因而復合材料熔體黏度會大幅提高，且表觀黏度對剪切速率也更為敏感。

圖 4 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的表觀黏度和剪切速率的雙對數(shù)坐標圖Fig. 4 Bilogarithmic plots of ηa vs. γ˙ for r-PA6/CF10/SMA composites

由流變性能測試結果可以看出，經(jīng)SMA-700 擴鏈改性后，r-PA6/CF10 復合材料的熔體質量流率顯著降低，表觀黏度明顯上升，因此可以充分證明SMA-700 與r-PA6/CF10 之間發(fā)生了擴鏈反應。此外，r-PA6/CF10 在循環(huán)擠出過程中由于受到熱氧老化和機械剪切力作用因而熔體強度過低，導致擠出成條困難；加入SMA-700 后擠出斷條現(xiàn)象消失，這說明添加SMA-700 可以提高材料的熔體強度，并顯著改善r-PA6/CF10 的再加工性能。但當SMA-700 質量分數(shù)超過3%時，又出現(xiàn)擠出困難而難以加工的現(xiàn)象，這是由于SMA-700 與r-PA6/CF10 發(fā)生了過度反應，甚至產(chǎn)生交聯(lián)作用，因此在制備r-PA6/CF10/SMA 復合材料時必須控制SMA-700 的合理用量。

2.3 擴鏈劑質量分數(shù)對r-PA6/CF10 復合材料力學性能的影響

圖5 所示為SMA-700 質量分數(shù)對r-PA6/CF10復合材料力學性能的影響。由圖5(a)可以看出，隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，r-PA6/CF10 的拉伸強度和彎曲強度均呈先增加后減小的趨勢。當SMA-700 質量分數(shù)為1%時，復合材料的拉伸強度達到最大值(125.4 MPa)，比r-PA6/CF10 提高了約9%。當SMA-700 質量分數(shù)為2%時，復合材料的彎曲強度達到最大值(182.3 MPa)，比r-PA6/CF10 提高了約12%。這是由于r-PA6 基體與SMA-700 發(fā)生擴鏈反應后，分子量明顯增大，分子鏈間纏結作用增強，在外力作用下分子鏈不易發(fā)生滑脫，r-PA6 基體強度提高，因而r-PA6/CF10 的力學性能也提高[19]。然而，當SMA-700 質量分數(shù)進一步增加到3%時，復合材料的拉伸強度和彎曲強度均下降，這是由于當SMA-700 過量時，r-PA6 分子鏈間發(fā)生了交聯(lián)反應，交聯(lián)結構作為應力集中點會使復合材料的力學性能下降。同時，由圖5(b)還可以看出，添加SMA-700 會使r-PA6/CF10 的沖擊性能小幅下降，這一方面是由于加入SMA-700 后，擴鏈反應會引起復合材料的熔體黏度增加，進而造成碳纖維在加工過程中產(chǎn)生更多的損傷，體系中纖維末端數(shù)量增多，而纖維末端作為裂紋的引發(fā)點最終會導致r-PA6/CF10 復合材料的沖擊性能下降[20]。另一方面，SMA-700 的玻璃化轉變溫度為135 ℃，遠高于r-PA6 基體的玻璃化轉變溫度，脆性的SMA-700 能夠提高r-PA6/CF10 的拉伸和彎曲性能，但同時會造成材料沖擊性能的下降。Kim 等[21]在SMA 改性PA6 樹脂的研究中也有類似報道。

圖 5 SMA-700 質量分數(shù)對r-PA6/CF10 力學性能的影響Fig. 5 Effects of SMA-700 mass fraction on the mechanical properties of r-PA6/CF10 composites

2.4 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的斷面形貌分析

圖6 為r-PA6/CF10/SMA 復合材料的沖擊斷面微觀形貌圖。由圖6（b）～（d）可以看出，沖擊斷面中r-PA6 與擴鏈劑沒有出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，說明SMA-700 與r-PA6 基體相容性良好，這與SMA-700 中酸酐基團和r-PA6 分子鏈中的胺基發(fā)生擴鏈反應進而增加了相容性有關。同時可見，試樣的沖擊斷面均較為光滑，表現(xiàn)為脆性斷裂行為，且隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，r-PA6 基體有逐漸變光滑的趨勢，說明r-PA6/CF10 復合材料的沖擊強度會隨SMA-700 質量分數(shù)的增加而逐漸減小，與試樣沖擊性能的測試結果一致。此外，試樣斷面中均存在大量纖維及纖維拔出后形成的孔洞，纖維與樹脂間沒有明顯的間隙，表明碳纖維與r-PA6 樹脂間可以形成較好的界面作用。值得注意的是，試樣斷面中拔出的碳纖維長度均較短，不僅說明循環(huán)擠出會造成碳纖維斷裂，同時也解釋了r-PA6/CF10/SMA 沖擊性能會逐漸下降的原因。加入擴鏈劑SMA-700 后，r-PA6/CF10 的熔體黏度增加，碳纖維在熔融擠出時受到的剪切作用更強烈，纖維損傷程度也更大，而纖維末端作為應力集中點會造成材料沖擊性能下降，因而r-PA6/CF10 的沖擊強度隨SMA-700 質量分數(shù)增加而逐漸下降。

2.5 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的非等溫結晶和熔融行為

PA6 基體的結晶結構和結晶度會直接影響復合材料的物理和力學性能。r-PA6/CF10 中r-PA6 分子鏈的端胺基與SMA-700 中的酸酐基團發(fā)生化學反應，在提高r-PA6 分子量的同時，也在聚合物分子鏈中引入新的鏈段結構，而聚合物的結晶和熔融行為在很大程度上取決于其分子鏈結構和分子量。因此，研究SMA-700 對r-PA6/CF10 結晶和熔融行為的影響十分必要。圖7 和圖8 所示為SMA-700 改性r-PA6/CF10 復合材料的DSC 分析結果，表3 列出了DSC測試過程中的詳細參數(shù)。

由圖7 可以看出，與r-PA6/CF10 的結晶峰相比，r-PA6/CF10/SMA1 的結晶峰溫度（Tp）向高溫方向移動，而r-PA6/CF10/SMA2、r-PA6/CF10/SMA3、r-PA6/CF10 的結晶峰溫度則相差不大。由表3 中的非等溫結晶參數(shù)可以看出，r-PA6/CF10/SMA1 的起始結晶溫度（Ton）和Tp均高于r-PA6/CF10 的相應值，在SMA-700 質量分數(shù)超過1%后，復合材料的Ton和Tp又向低溫方向移動，說明少量的SMA-700 可以促進r-PA6 基體的結晶，過量則會對r-PA6 的結晶過程產(chǎn)生一定的阻礙作用。Ton?Tp的差值可以用來表示聚合物非等溫結晶的總速率，Ton?Tp的差值越小，結晶速率越快。由表3 還可以看出，添加SMA-700 后，r-PA6/CF10/SMA 復合材料的Ton?Tp均小于r-PA6/CF10 的相 應 值，且r-PA6/CF/SMA1 的Ton?Tp最 小，說 明SMA-700 質量分數(shù)為1%時，復合材料的結晶總速率最大。這是由于影響聚合物結晶速率的因素有兩個，即晶核形成速率和晶體生長速率。Kim 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，剛性的SMA-700 在體系中可以為PA6 提供結晶成核位點，進而促進結晶晶核的形成。另一方面，r-PA6 分子鏈與SMA-700 中酸酐基團發(fā)生擴鏈反應會降低聚合物的運動能力，阻礙r-PA6 分子鏈向晶核的擴散重排，使晶體生長速率減慢。在兩方面因素共同作用下，當SMA-700 質量分數(shù)為1%時，SMA-700 的成核作用占主導地位，使r-PA6/CF10 的結晶速率增大。隨著SMA-700 質量分數(shù)的繼續(xù)增加，擴鏈反應對晶體生長的阻礙作用增大，使r-PA6的結晶速率逐漸下降。Wirasaputra 等[22]在PA6 擴鏈改性的研究中也有過類似報道。

圖8 所示為r-PA6/CF10/SMA 復合材料非等溫結晶后的熔融曲線。PA6 為多晶聚合物，主要存在γ 和α 兩種晶型，熔點分別約為215 ℃和220 ℃。其中，單斜晶系的α 晶型具有較好的熱穩(wěn)定性，而γ 晶型則易受到降溫速率、水分、填料等因素的影響[23-24]。從圖8 可以看出，所有試樣均表現(xiàn)出雙重熔融行為，主要是由于r-PA6 在結晶過程中形成了不同晶型及晶體完善程度不同造成的。將在較低溫度下出現(xiàn)的熔融峰標記為次熔融峰m1，在較高溫度下出現(xiàn)的熔融峰標記為主熔融峰m2，由圖可見m1 和m2 溫度分別在212 ℃和218 ℃附近，分別對應PA6 中γ 晶型和α 晶型的熔融峰溫度。由圖8 還可以看出，與r-PA6/CF10 相比，r-PA6/CF10/SMA1 的熔融峰溫度向高溫方向移動，而當SMA-700 質量分數(shù)為2%和3%時，試樣的熔融峰溫度反而會向低溫方向移動，這是由于r-PA6 在結晶過程中形成了完善程度不同的晶體結構，當SMA-700 質量分數(shù)為1%時，SMA-700 的成核作用可以促進r-PA6 形成更為完善的晶體結構，因而會使r-PA6/CF10 的熔融峰移向更高溫度；但繼續(xù)增加SMA-700 含量，r-PA6/CF10 的擴鏈反應更加充分，r-PA6 分子量的持續(xù)增加使得分子鏈移動困難，導致r-PA6 結晶完善程度降低，因而聚合物的熔融峰溫度也降低[18]。

圖 6 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的沖擊斷面形貌Fig. 6 SEM images of r-PA6/CF10/SMA composites after impact test

r-PA6/CF10/SMA 復合材料的結晶度（Xc）可以通過式（2）計算得出：

其中：ΔHm為試樣的實際熔融焓，為結晶度為100%時單位質量r-PA6 的熔融焓，取值為240 J/g[25]，w 為復合材料中r-PA6 的質量分數(shù)。從表3 可以看出，加入SMA-700 后，r-PA6/CF10/SMA 復合材料的結晶度也出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象。這是由于少量的SMA-700 會對r-PA6 的結晶起到促進作用，而過量的SMA-700 與r-PA6 發(fā)生擴鏈反應會降低r-PA6分子鏈的運動能力和結晶規(guī)整性，進而導致r-PA6 結晶困難，體系結晶度下降[14]。這與復合材料力學性能的測試結果一致。

圖 8 r-PA6/CF10/SMA 復合材料非等溫結晶后的熔融曲線Fig. 8 Melting curves of r-PA6/CF10/SMA composites after non-isothermal crystallization

2.6 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的晶體結構

圖9 為r-PA6/CF10/SMA 復合材料的XRD 譜圖。其中，r-PA6 的γ 晶型衍射峰出現(xiàn)在2θ=21.4°處，α 晶型的衍射峰分別出現(xiàn)在2θ=20.0°和2θ=23.7°處[26]。從圖中可以看出，SMA-700 改性r-PA6/CF10 復合材料中r-PA6 結晶仍主要為γ 和α 兩種晶型，說明添加擴鏈劑SMA-700 并不會誘導r-PA6/CF10 復合材料發(fā)生晶型的轉變。但與r-PA6/CF10 相比，隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，r-PA6/CF10/SMA 復合材料中α 晶型的衍射峰強度有所減弱，說明r-PA6/CF10/SMA 復合材料體系中α 晶型的完善程度下降，與r-PA6熔融過程表現(xiàn)出的多重熔融行為是一致的。

表 3 γ-PA6/CF10/SMA 復合材料的非等溫結晶和熔融參數(shù)Table 3 Non-isothermal crystallization and melting parameters of γ-PA6/CF10/SMA composites

圖 9 r-PA6/CF10/SMA 復合材料的XRD 圖譜Fig. 9 XRD patterns for r-PA6/CF10/SMA composites

3 結 論

（1）SMA-700 對r-PA6/CF10 具有顯著的擴鏈效果，隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加，r-PA6/CF10 的熔體質量流率逐漸減小，表觀黏度逐漸增大，熔體對剪切速率的敏感性逐漸增強。

（2）r-PA6/CF10 的拉伸強度和彎曲強度隨著SMA-700 質量分數(shù)的增加先升高后降低，當SMA-700質量分數(shù)為1%時，拉伸強度達最大值125.4 MPa，當SMA-700 質量分數(shù)為2%時，彎曲強度達最大值182.3 MPa。

（3）SMA-700 可以促進r-PA6 結晶晶核的形成，當其質量分數(shù)為1%時，r-PA6/CF10/1SMA 的結晶速率加快，結晶度升高。但當SMA-700 過量時，擴鏈反應會阻礙聚合物分子鏈的運動，導致r-PA6 結晶速率減慢，結晶度下降。