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 本課題在對凹凸棒原土(ATP)進行分散提純的基礎上，將其與納米Fe3O4復合制備成具有超順磁性的磁性ATP復合粉體，并首次將其應用到聚合物中。使用了反應中不生成水的新型催化體系，利用單體澆注和反應擠出兩種先進的加工方式成功制備出了PA6/磁性ATP復合材料。 論文研究了磷酸鹽類分散劑對凹凸棒在水中的分散效果，不同Fe3O4和凹凸棒配比制備的復合粉的磁性能；確定了單體澆注和反應擠出兩種制備PA6/磁性ATP復合材料的聚合工藝，分析了磁性ATP含量對陰離子聚合PA6的影響。采用HDT、DSC、FT—IR、X—射線衍射、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等儀器分別對PA6/磁性ATP納米復合材料的熱力學性能、結晶及晶型結構、微觀分散形態(tài)進行了表征；對納米復合材料的力學性能等進行了測試；對外加磁場對聚合物中磁性ATP狀態(tài)的影響進行了分析。 研究結果表明，ATP/Fe3O4復合粉體具有超順磁性，分散均勻且不團聚。磁性ATP在一定含量下對PA6聚合影響不大，單體澆注制備的PA6/磁性ATP復合材料中粒子不會團聚但分散不均勻，而反應擠出制備的復合材料中磁性ATP分散均勻，粒徑均小于50nm，達到了納米級的分散效果，但ATP的棒晶結構被破壞。XRD分析表明，單體澆注復合材料為α、γ晶型共生結構，反應擠出復合材料為γ晶型亞穩(wěn)定結構，磁性ATP的加入能夠起到異相成核劑的作用，促進了γ晶型生成，提高了結晶度。HDT和DSC結果表明一定含量磁性ATP粒子能改善復合材料的熱穩(wěn)定性，使熱變形溫度和熔融溫度向高溫方向移動。力學性能測試表明，磁性ATP以其高模量、催化性和納米增強效應提高了復合材料的力學性能，特別是由于雙螺桿的良好分散效果，反應擠出工藝中在添加相對少量磁性ATP時就可以使復合材料的綜合性能有較大提升。外加磁場作用下，聚合物中的磁性ATP會產生感應磁場，互相吸引形成聚集而不團聚的穩(wěn)定狀態(tài)。

    關鍵詞：
    聚合尼龍 磁性凹凸棒 納米復合材料 力學性能
    作者：
    田力偉
    學位授予單位：
    華東理工大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    材料科學與工程
    導師姓名：
    唐頌超
    學位年度：
    2009
    語種：
    中文
    分類號：
    TG149