|本期目录/Table of Contents|

[1]梁雪婷,等.端羟基超支化聚酯脂肪酸酯对尼龙6/玻璃纤复合材料性能的影响[J].武汉工程大学学报,2024,46(06):637-643.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403030]
　LIANG Xueting,,et al.Effect of fatty acid esters of hydroxyl-terminal hyperbranched polyester on performance of nylon 6/glass fiber reinforced composites[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2024,46(06):637-643.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403030]
点击复制

端羟基超支化聚酯脂肪酸酯对尼龙6/玻璃纤复合材料性能的影响
(/HTML)
分享到：

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
46
期数:
2024年06期
页码:
637-643
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2024-12-31

文章信息/Info

Title:
Effect of fatty acid esters of hydroxyl-terminal hyperbranched polyester on performance of nylon 6/glass fiber reinforced composites
文章编号:
1674 - 2869（2024）06 - 0637 - 07
作者:
1. 催化转化与能源材料化学教育部重点实验室（中南民族大学），湖北 武汉 430074；
2. 催化材料科学湖北省重点实验室（中南民族大学），湖北 武汉 430074；
3. 超支化聚合物合成与应用技术湖北省工程研究中心，湖北 武汉 430074
Author(s):
1. Key Laboratory of Catalysis and Energy Materials Chemistry of Ministry of Education（South-Central Minzu University），Wuhan 430074，China；
2. Hubei Key Laboratory of Catalysis and Materials Science（South-Central Minzu University），Wuhan 430074，China；
关键词:
Keywords:
分类号:
TB332
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403030
文献标志码:
A
摘要:
玻璃纤维与尼龙的性质存在差异，其界面相互作用较弱，导致所得复合材料的机械性能低且表面粗糙。利用脂肪酸改性端羟基超支化聚酯（H24）合成了不同脂肪酸链长的端羟基超支化聚酯脂肪酸酯（H24-n，n=8，12，16，18），用于制备尼龙6/玻璃纤维复合材料。利用傅里叶变换红外光谱、氢-1核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征了聚合物的化学结构和分子量。系统研究了H24-n的脂肪酸链长对尼龙6/玻璃纤维复合材料的机械性能、加工性能和热性能的影响规律。复合材料的综合性能随H24-n末端脂肪酸链长度的增大而提高；复合材料的流动性能随H24-18用量的增加而提高，而其机械性能则呈现先升高后降低的趋势。与空白样相比，经质量分数为0.9%的H24-18改性的复合材料的熔融指数、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提升了73.04%、14.53%、5.60%和9.71%。通过扫描电子显微镜、差示扫描量热法等技术分析了H24-n在提升复合材料性能方面的作用机制。
Abstract:
Due to the inherent differences in properties between glass fibers and nylon，the weak interfacial interactions result in low mechanical properties and rough surfaces of the composite materials of them. In this study，fatty acid esters of hydroxyl-terminal hyperbranched polyester with different fatty acid chain lengths （H24-n，n=8，12，16，18） were synthesized using fatty acid and hydroxyl-terminal hyperbranched polyesters （H24），to prepare nylon 6/glass fiber composites. The structure and molecular weight of the polymers were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy，1H nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. The influence of fatty acid chain length of H24-n on the mechanical，processing and thermal properties of nylon 6/glass fiber composites was systematically investigated. The performance of composites was improved with the increase of terminal fatty acid chain length of H24-n，and the flow properties of the composites increased with the increase of H24-18 content，while their mechanical properties increased firstly and then decreased. The melt index，tensile strength，flexural strength and impact strength of the composites with H24-18 mass fraction of 0.9% were improved by 73.04%，14.53%，5.60% and 9.71%，respectively，compared with those of nylon 6/glass fiber composites. The improving mechanism of H24-n in the composites was analyzed by scanning electron microscopy and differential scanning calorimetry.

参考文献/References:

［1］ 傅光华，王天晴，景铮，等. 超支化聚酯酰胺的合成及在尼龙加工中的应用［J］. 武汉工程大学学报，2020，42（4）：395-400.
［2］ YU L J，HU Q S，LI T C，et al. Ultrahigh flowability and excellent mechanical performance of glass fiber/PA6 composites prepared by hyperbranched polymers ［J］. Macromolecular Materials and Engineering，2023，308（8）：2300012.
［3］ ARTYKBAEVA E，UCPINAR DURMAZ B，AKSOY P，et al. Investigation of the properties of PA6/PA610 blends and glass fiber reinforced PA6/PA610 composites ［J］. Polymer Composites，2022，43（10）：7514-7525.
［4］ XIE J X. Effect of matrix composition on properties of polyamide 66/polyamide 6I-6T composites with high content of continuous glass fiber for optimizing surface performance ［J］.E-Polymers，2023，23（1）：20228111.
［5］ CHOI H S，LIM D，KIM D G，et al. Simultaneous flow enhancement of high-filled polyamide 66/glass fiber composites ［J］. Journal of Alloys and Compounds，2017，722：628-636.
［6］ MUN H J，CHA S H，CHOI P S，et al. Correlation between compounding sequence and the properties of glass fiber reinforced nylon-6,6 composite［J］. Polymer Engineering & Science，2019，59（1）：155-161.
［7］ YEH Y H，CHEN C W，RANGANATHAN P，et al. Improvement of mechanical and wear resistance property by varying glass fiber contents and amino-silicate coupling agents on polyamide 612 composites ［J］. Journal of Composite Materials，2022，56（20）：3083-3098.
［8］ MU B，LIU T T，TIAN W. Long-chain hyperbranched polymers：synthesis，properties，and applications ［J］. Macromolecular Rapid Communications，2019，40（17）：1800471.
［9］ 张道洪，梁雪婷，张俊珩，等. 含氮耐高温超支化聚合物、制备方法、应用及玻纤增强尼龙复合材料：202410308350.8 ［P］. 2024-03-18.
［10］ REN L F，TANG Z，QIANG T T，et al. Hyperbranched polymer surfactant：synthesis，characterization and surface tension activity ［J］. Journal of Leather Science and Engineering，2021，3：7.
［11］ 梁叶云，余倩，张道洪. 超支化聚酯制备高玻纤含量的尼龙/玻纤复合材料［J］. 功能材料，2018，49（6）：6103-6106.
［12］ RUAN F T，YANG Q Y，KAN C G，et al. Influence of hydroxyl-terminated hyperbranched polymer and coupling agent on the performance of SF/PLA composites ［J］. Journal of Natural Fibers，2023，20（2）：2251683.
［13］ XU M L，LU J W，QIAO Y N，et al. Toughening mechanism of long chain branched polyamide 6 ［J］. Materials & Design，2020，196：109173.
［14］ PATTI A，ACIERNO S，NELE L，et al. Sustainable basalt fibers vs. traditional glass fibers：comparative study on thermal properties and flow behavior of polyamide 66-based composites［J］. ChemEngineering，2022，6（6）：86.
［15］ OSHIRO M， TAKASHIMA K， FURUKAWA Y. Infrared Stark spectra for a nylon 6 film ［J］. Chemical Physics Letters，2019，728：32-36.
［16］ BRIELLE E S，ARKIN I T. Quantitative analysis of multiplex H-bonds ［J］. Journal of the American Chemical Society，2020，142（33）：14150-14157.
［17］ RYU I S， LIU X H， JIN Y， et al. Stoichiometric analysis of competing intermolecular hydrogen bonds using infrared spectroscopy ［J］. RSC Advances，2018，8（42）：23481-23488.

相似文献/References:

[1]江学良,周亮吉,黄　胜,等.改性玻璃纤维填充聚丙烯复合材料的制备与力学性能[J].武汉工程大学学报,2015,37(03):52.[doi:10. 3969/j. issn. 1674—2869. 2015. 03. 011]
　,,et al.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｓｈｏｒｔ ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ ｆｉｌｌｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(06):52.[doi:10. 3969/j. issn. 1674—2869. 2015. 03. 011]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-03-25
基金项目：国家自然科学基金区域创新联合基金重点项目（U23A20691）；中南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金（CZD24001）；中南民族大学学术创新团队项目（XTZ24012）
作者简介：梁雪婷，硕士研究生。Email：[email protected]
*通信作者：张道洪，博士，教授。Email：[email protected]
引文格式：梁雪婷，张道洪. 端羟基超支化聚酯脂肪酸酯对尼龙6/玻璃纤维复合材料性能的影响［J］. 武汉工程大学学报，2024，46（6）：637-643.
更新日期/Last Update: 2024-12-30