学术堂首页 | 文献求助论文范文 | 论文题目 | 参考文献 | 开题报告 | 论文格式 | 摘要提纲 | 论文致谢 | 论文查重 | 论文答辩 | 论文发表 | 期刊杂志 | 论文写作 | 论文PPT
学术堂专业论文学习平台您当前的位置:学术堂 > 化学论文 > 化工论文

尼龙6在不同温度下力学性能和拉伸测试

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2015-11-20 共3645字
摘要

  尼龙分子链之间强烈的氢键作用使其分子间作用力大、分子链排列整齐,因此具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异性能,从而被广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域,是一种重要的工程塑料[1 ~5]. 因此,对其在不同环境中的性能进行研究有重要意义和实际价值。

  影响尼龙力学性能的因素一直备受关注,王晓春[6]等对尼龙/非晶尼龙共混物的拉伸研究中发现,随着非晶含量的增加,共混物的强度、模量的增高以及断裂伸长率的降低与 γ 相含量增加有关; Pai[7]等对尼龙 6 的纤维进行单轴拉伸,发现杨氏模量和屈服强度随纤维直径的降低而有所提高。 高分子拉伸性能往往随着拉伸比的增加而提高[8,9],而拉伸条件对结晶高分子力学性能的影响,不仅要考虑分子体系、分子链结构,而且要考虑温度[10].

  温度对高分子材料力学性能影响的研究一直以来吸引了广泛的关注[11,12]. Shan 等[13]研究了不同性质和尺寸尼龙 6 样品在不同温度和拉伸速率下的形变过程,在特定条件下尼龙 6 样品有双屈服特性,指出特定的温度、拉伸速率以及样品初始结构影响材料拉伸性能。 屈服现象作为重要的材料特性,被认为是导致材料永久变形的不可逆塑性行为的开始[14]. 实验已经证明 Eyring 方程[15]

  可以很好地描述高分子,包括非晶高分子和半晶高分子的屈服行为,而 Kohlrausch-Willianms-Watts 模型[16]经过拓展,亦可以很好地对屈服过程进行描述。 本文利用拉伸热台对尼龙 6 在同一形变速率下拉伸过程中不同温度下的应力-应变曲线进行了测试,并根据尼龙 6 的力学性能( 屈服强度和杨氏模量) 与温度的关系,发现阿伦尼乌斯方程可以很好地描述温度对尼龙 6 样品的影响,同时对温度与材料黏度的关系、屈服强度与黏度的关系也进行了讨论。 为了更深入理解温度对尼龙 6 力学性能的影响,通过原位同步辐射广角衍射( WAXS) 手段[17]测试了尼龙 6 在不同温度下拉伸过程中的结构变化。

  1 实验部分

  1. 1 实验材料和样品制备

  尼龙 6 购自日本宇部,牌号为 1013B,熔点为210 ~ 215 ℃ ,分子量 15000 ~ 30000,密度为 1. 13g /cm3. 将尼龙 6 颗粒在真空干燥箱内以 60 ℃ 烘干 24 h 后,用平板硫化仪在 230 ℃ 熔化后,逐级加压至 20 MPa 保持 3 min,取出后快速冷却至室温,压制成 0. 5 mm 的薄片,用裁刀裁剪成哑铃样片。 裁剪成的哑铃样品总长 26 mm,其中颈部宽1. 5 mm,两肩间距 3 mm.

  1. 2 原位同步辐射 WAXS 实验

  原位同步辐射广角衍射实验( WAXS) 在北京同步辐射 1W2A 线站进行,波长 0. 154 nm. 样品到探测器距离为 89. 5 mm. 使用 Mar165-CCD 探测器采集尼龙 6 原位拉伸过程中的 WAXS 数据。得到的 WAXS 二维图像用 Fit2D 软件进行处理、分析。

  使用英国 Linkam 公司生产的 TST-350 拉伸热台将哑铃型的样品以恒定拉伸速率( 5 μm/s)拉伸,并记录拉伸过程的应力-应变曲线。 拉伸实验在 30、60 和 90 ℃下进行,同时记录拉伸过程中的原位 WAXS 数据。 拉伸实验持续到样品断裂,拉伸数据由 linksys32 软件收集和处理。

相关标签:
  • 报警平台
  • 网络监察
  • 备案信息
  • 举报中心
  • 传播文明
  • 诚信网站