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为了降低聚酰胺6/粘土纳米复合材料的高制备成本以及解决材料韧性下降等问题,本研究采用一种低成本的新方法制备出剥离型聚酰胺6/橡胶/天然粘土纳米复合材料。在这个新工艺中,首先以橡胶乳液和蒙脱土浆液为原料制备出一种新型的全硫化粉末橡胶/蒙脱土复合粉末(ultra-fine fully-vulcanized powder rubber/montmorillonite,UFPRM),再将其与聚酰胺6进行熔融共混,就可得到聚酰胺6/橡胶/天然粘土纳米复合材料,所用的橡胶是一种具有特殊结构的超细全硫化粉末橡胶(ultra-fine fully-vulcanized powder rubber,UFPR)。本文分别以下面的三种复合粉末为原料:全硫化粉末丁苯吡橡胶/蒙脱土(VP-UFPRM)复合粉末、全硫化粉末硅橡胶/蒙脱土(S-UFPRM)复合粉末和全硫化粉末丙烯酸酯橡胶/蒙脱土(A-UFPRM)复合粉末,分别制备出聚酰胺6/VP-UFPRM纳米复合材料、聚酰胺6/S-UFPRM纳米复合材料和聚酰胺6/A-UFPRM纳米复合材料。微观形态研究表明,橡胶粒子在聚酰胺6(尼龙6)基体中分散良好,同时未有机化的蒙脱土在橡胶粒子之间的基体中实现剥离。 研究纳米复合材料的性能发现,三种尼龙6/UFPRM纳米复合材料都表现出高刚、高韧、高耐热性以及好的阻燃性。还发现,在相同份数下,三种尼龙6/UFPRM纳米复合材料的刚性和耐热性相差不大。但是由于三种复合粉末中含有不同的UFPR,不同的尼龙6纳米复合材料分别表现出不同的优异性能。尼龙6/VP-UFPRM纳米复合材料有较高的韧性,尼龙6/S-UFPRM纳米复合材料不仅有好的阻燃性还有好的热稳定性和加工流动性,而尼龙6/A-UFPRM纳米复合材料则兼有较高的韧性和热稳定性。 由于VP-UFPRM中的VP-UFPR与尼龙6具有很强的界面粘结力和很好的相容性,所以尼龙6/丁苯吡UFPRM纳米复合材料具有很好的韧性。进一步研究发现,随着丁苯吡UFPRM加入量的增加,尼龙6/VP-UFPRM纳米复合材料的冲击强度随之增加:并且,丁苯吡UFPRM对高分子量尼龙6的增韧、增强效果好于低分子量尼龙6。同时,由于尼龙6中的VP-UFPR和MMT表现出对气体的协同阻隔效应,尼龙6/丁苯吡UFPRM纳米复合材料也具有优异的阻隔性能。