2。2 实验仪器和设备 9

2。3 实验方法 10

2。3。1 实验原料的处理 10

2。3。2 反应挤出 11

2。4 复合材料的表征与测试 12

2。4。1 热重分析（TG） 12

2。4。2 差示扫描量热分析（DSC） 12

2。4。3 扫描电镜（SEM） 12

第三章 实验结果与分析 13

3。1 DSC 结果与分析 13

3。2 热重分析（TGA）结果与分析 19

3。2。1 DK-4 有机蒙脱土添加到尼龙 6/聚苯乙烯复合材料的热重分析 19

3。2。2 钠基蒙脱土添加到尼龙 6/聚苯乙烯复合材料的热重分析 22

3。3 扫描电镜分析 24

结论 25

致谢 27

参考文献 28

1。1 前言

第一章 绪论

复合材料，是由二种或二种以上不同性质的材料，通过化学或物理的方法， 在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相补充，产生双 赢效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料从而满足各种的要求。近些年来， 复合材料在研究和应用方面有了很大的发展。比如航空航天领域、汽车工业、化 工纺织和机械制造领域、医学领域等。既然复合材料能应用于如此之多的地方， 必然有其独特的特点和性能。

复合材料是一种由不同组分构成的一种混合物。在诸多方面发挥着自己的优 势，促进人类的发展。按其结构特点可以分为以下四类:1、纤维增强复合材料，

（也是本论文中要用到的材料）简称 FRP，是由增强纤维材料（玻璃纤维,碳纤 维,芳纶纤维等）与基体材料经过一系列的成型工艺复合而成的。2、夹层复合材 料，是由性质不同的芯材和表面材料经过一系列的成型工艺复合而成的。夹层复 合材料同时具备表面材料的高强度和芯材的一定的刚度。3、细粒复合材料，是 在基体中均匀的分散着硬质细粒的复合材料。4、混杂复合材料，是在一种基体 相材料中同时混入两种或以上的增强相材料形成具有特殊热膨胀性能的复合材 料[1]。

最早的复合材料出现在古时候，有悠久的历史。在近代最早出现复合材料一 词是由于玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）的出现。后来随着科技的发展，又陆续出 现了碳纤维复合材料、石墨纤维等。21 世纪以后迎来了复合材料的飞速发展和 急速的增长。现阶段由于新能源的开发，铁路大幅度建设、汽车产业的发展等， 我国的复合材料产业将会迎来快速发展的春天。

1。2 尼龙 6

尼龙 6（Polyamide6，尼龙 6）是一种日常生活和工业建筑中经常使用的材 料，是可以由己内酰胺单体在高温下水解，再缩聚聚合后得到。在五大工程塑料 (PC、PA、POM、PPO、PBT)中，尼龙可以说是站着举足轻重的地位，就单是人 类合成的第一个人造纤维就为人类对于有机物研究做出了巨大的贡献，同时其本 身具有的良好的机械性能、耐磨损性等的性质也决定其不平凡的命运。虽然尼龙

6 还有着耐酸碱腐蚀性、自润滑性等优点，但是没有一种材料是十全十美的，尼龙 6 也不例外，尼龙 6 有个限制其广泛应用的缺点就是在干态或温度较低时期冲 击性能很不好，而且其吸水性很强有时候也进一步遏制其广泛应用。由于这个缺 点的存在，尼龙 6 要想广泛应用其改性就势在必行。目前世界上关于尼龙 6 的改性主要是制备尼龙 6 复合材料，而制备尼龙 6 复合材料最常见的方法有：共混和 原位聚合[2-4]。经过多年的研究，在尼龙 6 改性方面已经有了不错的研究成果，而尼龙 6的改性一般是尼龙 6 和普通塑料共混改性、尼龙 6 和工程塑料共混、尼龙 6 和石墨烯（Graphene）共混或者是尼龙 6 和无机粒子共混等，而本次实验是以尼龙 6同时与聚苯乙烯和无机粒子（MMT）共混对尼龙 6 进行改性。尼龙 6 与聚乙烯 PE 共混能显著降低尼龙 6 分子链的极性、提高力学性能、耐化学腐蚀性能以及 冲击强度等。在尼龙 6 中添加聚乙烯 PE 使尼龙 6 的吸水性大大降低，提高尺寸 的稳定性[5]。尼龙 6 的聚苯醚共混会使得聚苯醚苛刻的加工条件如加工温度、粘