《表1 不同添加剂的玻璃纤维增强PA6T/6I复合材料的挤出加工参数、相对黏度及外观》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《毛细管流变法研究添加剂对玻璃纤维增强PA6T/6I材料的流动行为的影响》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

为深入探究铜盐抗氧剂引起熔体过热的分子机理，我们设计了如下实验:由挤出加工生产出无添加剂的35%玻璃纤维增强PA6T/6I复合材料，再通过外混的方法获得混有铜盐抗氧剂的粒子，将无添加剂的复合材料粒子作为对比样。如图2所示，无添加剂的复合材料粒子的两条曲线高度重叠，证明了毛细管流变测试结果的可重复性。有趣的是，通过外混铜盐抗氧剂的粒子样品与添加铜盐抗氧剂的挤出改性粒子的流动曲线也基本重合。通过外混铜盐抗氧剂的粒子样品并未经历如铜盐抗氧剂添加时的挤出熔体过热的降解过程，其流动曲线应仅与铜盐抗氧剂和PA6T/6I树脂的相互作用有关，此类相互作用应是导致添加铜盐抗氧剂的改性材料挤出熔体过热的根本原因。进一步分析，在铜盐作为聚酰胺抗老化剂的研究中，有研究表明，铜盐离子可与尼龙中的酰胺基、端氨基和端羧基形成络合，以降低N-邻位亚甲基的活性，从而抑制热氧老化进程[8-9]。基于该机理，我们认为，铜盐抗氧剂的改性PA6T/6I材料挤出熔体过热的原因是铜离子在复合材料基体中与各类活性基团（主要为酰胺基）络合形成较为稳定的物理交联点，该物理交联点使体系形成网络结构，如图3所示，该网络结构能够在挤出加工或者毛细管流变测试过程中，更加有效地传递来自螺杆或者毛细管压杆的剪切力，剪切作用产生比未添加铜盐抗氧剂的体系更多的额外剪切热，进而使该体系在高剪切速率区域因剪切过热发生严重降解，最终在剪切速率大于300 s-1后其黏度比未添加铜盐抗氧剂的体系有明显降低。该物理交联网络结构形成的推测也与该体系高的挤出螺杆扭矩比有直接对应关系，如表1所示，螺杆扭矩比可表征使熔体发生结构变化所需施加的外力。