“納米”這一概念的提出，引發(fā)了人類新的認知革命。當前，在眾多的領域中均廣泛使用納米技術。而作為納米科技基礎的納米材料，尤其是復合材料的綜合性能優(yōu)良，加之其性能的可設計性，使之成為國內外最熱門的研究領域之一。

基于聚酰胺－6(PA6)產(chǎn)生的聚合物納米復合材料，為塑料這一大家所熟知的傳統(tǒng)材料提出了全新的概念。PA6無機納米復合材料將無機材料與PA6結合，性能得到優(yōu)化和互補，是PA6納米塑料的主要發(fā)展方向之一。納米粒子完全擴散在復合材料中，樹脂和層狀硅酸鹽間形成較強氫鍵，材料的力學性能得到很大改善。PA6由于自身的剛度和強度成為一種最廣泛使用的工程聚合物。

通過對研究PA6的文獻進行梳理，進一步明確PA6納米復合材料的類型和制備方法，對PA6納米復合材料的力學性能、阻燃性能、結晶度及熱穩(wěn)定性等性能的改善進行總結，以期待為后面PA6復合材料方面的研究提供更為完整的參考依據(jù)。

1.原位聚合法

原位聚合法是一種制備高分子納米復合材料的高效的方法，是把反應單體與催化劑加入分散相或連續(xù)相，之后直接原位聚合的方法。應用這種方法制備PA6/粘土混雜材料，要追溯到1987年，隨后，更多性能優(yōu)良PA6/無機納米復合材料的出現(xiàn)，皆是采用原位聚合法。

李忠通過雙螺桿熔融擠出法研制了PA6/SiO₂/木粉雜化納米復合材料。PA6的α晶型可通過SiO₂/木粉雜化材料轉變?yōu)棣镁停s化材料量為25wt．%時，新復合材料的拉伸強度和彎曲強度分別達到59.7MPa、87.9MPa，較純PA6分別提高了23.3%和59.8%。羅立善等設計正交實驗研究了雙螺桿擠出工藝中擠出溫度、螺桿的轉速和產(chǎn)量等參數(shù)對PA6/PA66復合材料性能的影響。研究表明，在擠出溫度265℃、螺桿轉速520r/min、產(chǎn)量520kg/h時，制得的復合材料性能最好，其彎曲強度和拉伸強度可達221MPa和156.8MPa。楊小燕等用研制了蒙脫石/PA6復合材料，此新材料的力學性能均隨著蒙脫石加入而明顯提高，且最合適的蒙脫石加入量為4%。

PA6復合材料的阻燃性也是其重要性能之一，提高其阻燃性可以大大擴展應用范圍。采用同樣的方法，何穎等將材料經(jīng)雙螺桿擠出之后，經(jīng)冷卻、造粒，制備了LGF/PA6復合材料。然后協(xié)同Sb₂O₃與BPS混合，制得由鹵素阻燃長玻璃纖維增強的新型復合材料BPS/LGF/PA6。對其性能研究表明BPS與Sb₂O₃可以提高復合材料的阻燃性。當增強基含量16wt%時，復合材料阻燃等級可達FV－0級。段學召等將PA6、PP、阻燃劑和蒙脫土熔融共混，制得PP/PA6復合材料。材料的阻燃性能及力學性能均隨蒙脫土的增加而提高，當蒙脫土加入量為·時，材料綜合性能最好。

2.熔融插層法

許多種無機粒子可以被均勻分散到 PA6 基體中，更加容易剝離和插層，故熔融法插層法也常被應用于制備 PA6 納米復合材料。近些年有關LDHs /PA6 納米復合材料的報道較多。

Mallick 等有報道表明納米粘土和馬來酸酐接枝聚乙烯對尼龍 6 /高密度聚乙烯(HDPE) 共混體系的形態(tài)特性具有協(xié)同效應。在共混物中，納米粘土的加入提高了尼龍 6 納米復合材料的總體性能，特別是在接口。同時，改進了在各相之間的界面粘合。Wang 等使用四種類型的復合序列制備有機膨潤土填充尼龍/聚丙烯 /馬來酸酐接枝聚丙烯(MAPP) 材料。因為它有最好的有機粘土的分散體，PA6 /有機粘土母粒法產(chǎn)生最小平均域，PA6 與 MAPP 的接枝達最大量，有機粘土被定位在界面處，水滴被有效地穩(wěn)定，防止液滴聚結。

干摩擦時摩擦系數(shù)高是限制 PA6 應用的一大缺點，然而對其摩擦行為的研究較少，改善其摩擦性能也是擴展 PA6 應用范圍的重要途徑。謝瑩等對 GF /PA6 復合材料的力學性能及摩擦性能進行了研究，表明熔融共混方法制備的玻璃纖維GF 含量為 15% 時，GF 的增強效果最好，比純 PA6沖擊強度提高 5 倍，摩擦系數(shù)降低了 43% ，磨損量減少 33% 。而 PA6 通過被 UHMWPE 改性，再加入納米 SiO₂，可有效增加 PA6 的結晶度，提高復合材料的耐磨性，摩擦系數(shù)可降低至0.312，磨損率時0.4×10^-6 mm3 /( N.m)。

3.其他方法

原位聚合和熔融插層是制備 PA6 復合材料使用較多的方法，除此之外，還有一些方法被研究者采用，制備出性能優(yōu)良的納米復合材料。

溶膠 － 凝膠法是一種理想的制備納米材料的方法，具備以下優(yōu)點: ( 1) 組分容易控制和優(yōu)化設計，能較容易地制備納米級粒子，甚至可制備達到分子級水平的粒子。( 2) 對反應條件的要求不高，常溫常壓下即可完成，且易于操作和控制，而且可以把大多數(shù)活性分子引入體系中，仍可保持其原有的物理化學性質。( 3) 材料的機械性能好。趙才賢等則結合傳統(tǒng)的溶膠 － 凝膠法與原位聚合法，利用改進后的新原位溶膠 － 凝膠法成功研制了 PA6 /SiO₂ 納米復合材料。與其他方法相比較，該新方法合成的材料中 PA6 與 SiO₂ 的分子鏈作用被增強，納米粒子分布更均勻，材料中缺陷更少，儲能模量明顯提高，動態(tài)力學性能優(yōu)良。

結論

開發(fā) PA6 無機納米復合材料是 PA6 納米塑料的一個重要發(fā)展方向，擴展和改善 PA6 共混物的特性，可以很大程度的擴展其使用途徑，提高其功能化和高性能化。PA6 共混納米復合物的特性受各種因素的影響，如成分、形態(tài)、界面相互作用、納米填料、加工工藝等。通過 PA6 共混物和納米填料的結合產(chǎn)生的優(yōu)于性能應用于各種材料的制備。

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