摘要：本论文以尼龙6与玻璃纤维为原料，制备了玻璃纤维/尼龙6复合材料。采用以尼龙6为基体材料，玻璃纤维为增强材料。对玻璃纤维用硅烷偶联剂KH-550进行表面处理，使玻璃纤维表面接枝上与尼龙6产生良好相容性的基团，通过密炼机将尼龙6与经过处理的玻璃纤维混炼均匀。研究玻璃纤维的加入量对于尼龙6性能的影响，结果表明：玻璃纤维的加入可以改善尼龙6的力学性能；玻璃纤维的加入可以改变尼龙6的热稳定性；玻璃纤维的加入可以改变尼龙6的热变形温度；玻璃纤维加入可以改变尼龙6的结晶性。
关键词：尼龙6，玻璃纤维，力学性能，热稳定性，热变形温度，结晶性
目 录
1 前言 1
1.1 尼龙6的概述 1
1.2 尼龙6的改性现状 2
1.3 尼龙6的增强改性 2
1.3.1 玻璃纤维增强尼龙6 2
1.3.2 玻璃纤维增强尼龙6 5
1.3.3 芳纶纤维增强尼龙6复合材料 6
1.3.4 晶须增强尼龙6复合材料 8
1.3.5 填料增强尼龙6复合材料 9
1.4 玻璃纤维增强尼龙6复合材料 11
1.4.1 玻璃纤维的长度 11
1.4.2 玻璃纤维表面处理 13
1.4.3 玻璃纤维在复合材料中长度的影响因素 14
1.5 国内外研究进展 16
2 GF/尼龙6复合材料的制备 18
2.1 主要原料及实验仪器 18
2.2 实验步骤 19
2.2.1 玻璃纤维的表面处理 19
2.2.2 玻璃纤维/尼龙6复合板材的制备 20
2.2.3 玻纤的红外表征 21
2.2.4 玻纤的的相关测试 21
2.2.5 悬臂梁（缺口）冲击试验 22
2.2.6 拉伸强度试验 22
3 工艺条件的分析 24
3.1 工艺条件影响 24
3.1.1 温度对挤出成型的影响 24
3.1.2 密炼机的转子转速对工艺的影响 24
4 实验结果分析 25
4.1 玻璃纤维/尼龙6复合材料力学性能表征 25
4.1.1 玻璃纤维/尼龙6复合材料拉伸性能表征 25
4.1.2 玻璃纤维/尼龙6复合材料冲击性能表征 26
4.2 玻璃纤维/尼龙6复合材料红外性能表征 27
4.2.1 玻璃纤维红外光谱分析 27
4.2.2 玻璃纤维/尼龙6复合材料红外光谱分析 28
4.3 玻璃纤维/尼龙6复合材料热性能表征 29
4.3.1 玻璃纤维/尼龙6复合材料维卡热变形温度分析 29
4.3.2 玻璃纤维/尼龙6复合材料热失重温度（TG）分析 30
4.4 玻璃纤维/尼龙6复合材料X射线衍射分析 31
4.4.1 玻璃纤维/尼龙6复合材料XRD分析 31
5 结论 33
参考文献 34
致谢 37
高分子复合材料的制备主要是指对其的配方设计。配方设计不是各种原料之间简单的经验性的组合，而是在对高分子材料结构与性能关系充分研究基础上综合的结果[43]，它对研究复合材料的研究起着决定性的作用。此外，复合材料的成型加工方法是根据材料的外形、结构与使用要求并结合材料的工艺性能来确定的。成型加工工艺、成型加工设备、工艺条件及其控制等都对高分子材料的取向程度、混合程度、力学性能、流变性能等产生重大的影响，进而影响到高分子复合材料的使用性能。所以，成型加工设备和成型加工工艺的选择是必不可少的。因此，在本课题中玻纤增强PA6复合材料的制备至关重要。
但是制备GF/PA6复合材料前必须对玻纤表面进行处理，为了确保有效的应力传递和获得较好的综合力学性能，良好的界面粘结是必要的[44]。对玻纤增强热固性树脂或极性热塑性树脂复合材料，可采用偶联剂对玻纤表面进行表面处理，使树脂与玻纤表面形成化学键，从而获得有效的界面粘结[43]。常用的偶联剂为硅烷类物质KH-550，它能促进无机物与有机高聚物分子粘合，在两者之间起着“桥梁”的作用，其特点是分子中具有两种亲和基团，一种能和无机物相亲和，另一种能与高聚物相亲和[45]，即能使原来不相容的两种组份以一定形式实现化学结合，从根本上增强两者之间的粘合力，进而提高复合材料的综合性能。玻纤采不采用偶联剂处理，对复合材料的微观结构存在明显的差别。玻纤表面如果未采用偶联剂处理，和PA6的界面粘结力较小，较容易从PA6基体中拔出，而经偶联剂处理后的玻纤与PA6基体间具有较好的界面粘结力，使得PA6基体对玻纤的包容性较好，最终复合材料的综合性能更加优异。
本章主要是采用熔体浸渍的方法对玻纤进行表面处理，之后选用熔融共混法制备GF/PA6复合材料。
