尼龙6中颜料分散性能研究
超细尼龙纤维直径约为1～3微米，在纺前添加色母料着色时要求色母料中的颜料呈纳米分散。本文采用超分散剂在有机分散介质中分散超细颜料，然后将分散好的超细颜料与尼龙6(PA6)在HAAKE转矩流变仪上共混，制备了PA6/颜料色母料，并将该色母料添加到PA6中，制备了PA6/颜料复合材料，实现了尼龙6的良好着色。通过测试颜料粒子表面的Zeta电位，考察了预分散的稳定情况；通过共混实验考察了不同超分散剂和分散介质对PA6加工性能的影响；通过扫描电镜考察了超分散剂和分散介质对颜料在PA6中分散性能的影响。
结果表明，DMF对炭黑、酞菁蓝、钛镍黄都有良好的润湿性能，可以作为分散介质；选择聚氨基甲酸酯处理炭黑、钛镍黄，低分子量共聚酰胺处理酞菁蓝，炭黑表面Zeta电位从-24.5mV降至-28.5mV，酞菁蓝表面Zeta电位从-9.1mV降至-17.6mV，钛镍黄表面Zeta电位从-5.3mV降至-15.2mV；三种颜料在PA6中分散良好，分布均匀，炭黑、酞菁蓝、钛镍黄平均粒径分别为57nm、117nm、104nm。
对PA6/颜料复合材料进行力学性能测试。结果表明，随着色母添加量的提高，PA6/炭黑、PA6/酞菁蓝和PA6/钛镍黄的三种复合材料的拉伸强度和断裂伸长率在一定添加量范围内均有提高，分别在色母添加量为15％、10％、5％时，力学性能达到最佳；含15％PA6/炭黑色母的复合材料的拉伸强度为83.70MPa，断裂伸长率为38.10％，相比纯PA6的力学性能分别提高30.39％、25.58％；含10％PA6/酞菁蓝色母的复合材料的拉伸强度为128.0MPa，断裂伸长率为50.36％，相比纯PA6的力学性能分别提高99.41％、65.99％；含5％PA6/钛镍黄色母的67.49MPa，断裂伸长率32.07％，相比纯PA6的力学性能分别提高5.14％、5.70％。
对PA6/颜料复合材料进行动态力学性能测试。结果表明，三种复合材料的玻璃化转变温度(Tg)分别为43.85℃、43.04℃、44.89℃，与纯PA6的Tg相比分别下降6.48％、8.56％、4.63％，耐热性能基本不受影响。
尼龙6;超分散剂;色母料;纳米分散;加工性能;分散性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
宋云华
2010
中文
TQ620.4;TQ342.11
70
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）