超細(xì)尼龍纖維直徑約為1-3微米,在紡前添加色母料著色時(shí)要求色母料中的顏料呈納米分散。本文采用超分散劑在有機(jī)分散介質(zhì)中分散超細(xì)顏料,然后將分散好的超細(xì)顏料與尼龍6(PA6)在HAAKE轉(zhuǎn)矩流變儀上共混,制備了PA6／顏料色母料,并將該色母料添加到PA6中,制備了PA6／顏料復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)了尼龍6的良好著色。

通過測試顏料粒子表面的Zeta電位,考察了預(yù)分散的穩(wěn)定情況；通過共混實(shí)驗(yàn)考察了不同超分散劑和分散介質(zhì)對PA6加工性能的影響；通過掃描電鏡考察了超分散劑和分散介質(zhì)對顏料在PA6中分散性能的影響。

結(jié)果表明,DMF對炭黑、酞菁藍(lán)、鈦鎳黃都有良好的潤濕性能,可以作為分散介質(zhì)；選擇聚氨基甲酸酯處理炭黑、鈦鎳黃,低分子量共聚酰胺處理酞菁藍(lán),炭黑表面Zeta電位從-24.5mV降至-28.5mV,酞菁藍(lán)表面Zeta電位從-9.1mV降至-17.6mV,鈦鎳黃表面Zeta電位從-5.3mV降至-15.2mV；三種顏料在PA6中分散良好,分布均勻,炭黑、酞菁藍(lán)、鈦鎳黃平均粒徑分別為57nm、117nm、104nm。 對PA6／顏料復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測試。

結(jié)果表明,隨著色母添加量的提高,PA6／炭黑、PA6／酞菁藍(lán)和PA6／鈦鎳黃的三種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率在一定添加量范圍內(nèi)均有提高,分別在色母添加量為15%、10%、5%時(shí),力學(xué)性能達(dá)到最佳；含15%PA6／炭黑色母的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為83.70MPa,斷裂伸長率為38.10%,相比純PA6的力學(xué)性能分別提高30.39%、25.58%；含10%PA6／酞菁藍(lán)色母的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為128.0MPa,斷裂伸長率為50.36%,相比純PA6的力學(xué)性能分別提高99.41%、65.99%；含5%PA6／鈦鎳黃色母的67.49MPa,斷裂伸長率32.07%,相比純PA6的力學(xué)性能分別提高5.14%、5.70%。

對PA6／顏料復(fù)合材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測試。結(jié)果表明,三種復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)分別為43.85℃、43.04℃、44.89℃,與純PA6的Tg相比分別下降6.48%、8.56%、4.63%,耐熱性能基本不受影響。