锦纶66是在汽车轮胎帘线中应用最为广泛的高分子材料之一,具有高强度、与橡胶之间粘接力良好等优点,但随着汽车工业对轮胎性能的要求逐渐变高,其较低的模量和热尺寸稳定性成为限制其应用的主要因素。本课题旨在通过将纳米材料与PA66复合的方法来提高其模量和尺寸稳定性,为了保证纳米填料的良好分散,采用了原位聚合的方法,并将熔融聚合试样进行固相缩聚后处理,使其分子量达到纺丝的要求。主要研究结果如下:(1)通过原位聚合法制备出了分子量比较稳定的PA66/Si O2纳米复合材料,分子量为1.3×104左右,且纳米Si O2分散良好的PA66/Si O2纳米复合材料,DSC分析结果表明,纳米Si O2起到了很好的成核剂作用,明显提高PA66的结晶度和结晶速度,进而提高了PA66的力学性能。(2)通过固相缩聚的方法,将原位聚合得到的PA66切片分子量从1.30×104左右提高到了2.10×104左右,达到了纺丝的要求,反应条件为是温度:175℃;时间:3h;氮气流速:40L/h。固相缩聚温度和初始分子量的提高以及反应时间的延长,有利于提高固相缩聚产物的分子量。(3)用Jeziorny法研究了PA66及PA66/Si O2的非等温结晶动力学,发现它们同时存在异相成核和均相成核,晶体生长方式为二维生长和三维球晶并存。此外在用Ozawa法研究非等温结晶动力学时发现,Ozawa法在不同速率下的Xc(T)相差不大时适用,Xc(T)的值相差较大时不适用,而Mo法可以较好的研究PA66及PA66/Si O2的非等温结晶动力学。(4)研究了分子量和纳米Si O2对材料动态力学性能的影响,发现纳米Si O2的加入会使材料的动态力学性能稍有提高。而分子量对材料动态力学性能影响不大,这与分子量对材料拉伸性能的影响一致。此外还研究了纳米Si O2和分子量对材料热膨胀系数的影响,发现加入0.8%的纳米Si O2可以使得材料的热膨胀系数降低24%。(5)分析了纳米Si O2和分子量对材料流变行为的影响,发现纳米Si O2的加入可以提高熔体黏度,使得材料在较低分子量时就可以达到纺丝的要求。所以纳米Si O2的加入使得材料更适用于制备高模量低收缩的锦纶66,且有利于节约生产成本。(6)进行了放大生产和纺丝的探索实验,发现当调节己二胺己二酸溶液的PH为7.7时,可以制备出分子量较大的PA66。对比发现,复合材料制备的低取向丝表面更加光滑,粗细更为均匀,说明通过原位聚合法可以制备出适用于纺丝的PA66/Si O2纳米复合材料。