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高强、高模碳纤维是最优秀的增强材料之一，尼龙6具有优良的力学性能和耐用性，是应用广泛的工程塑料。本论文以PA6/CF复合材料体系为对象，研究PA6/CF体系的微观结构同宏观性能的相关联系，并系统探究硅烷偶联剂和增韧剂对PA6/CF复合材料体系结构和性能的影响，为开发综合性能优异的PA6/CF复合材料提供依据。 研究表明，碳纤维对PA6基体有显著的增强效果，当碳纤维含量达到25％时，材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高218.6％和305.5％，25％CF的储能模量为10.1GPa，相对PA6提升了381.0％。CF在尼龙6结晶过程中有异相成核的作用并且可以诱导PA6形成α晶型，提高材料的热稳定性。10％CF中PA6的结晶度上升，而当CF含量继续增加时，材料的结晶度降低。 偶联剂能有效改善PA6/CF复合材料的界面性能。当偶联剂含量为0.8％时，PA6/CF复合材料的力学性能提升最为明显。A10E对CF的改性效果最好，PA6/0.8A10E的拉伸强度和弯曲强度分别提升了25.7％和9.9％。SEM结果发现，A10E提高复合材料的界面效应的同时，对碳纤维的均匀分散的影响最小。DSC结果表明，由于硅烷偶联剂可以与尼龙6和碳纤维表面基团反应限制了分子链运动，从而影响PA6结晶。XRD结果发现，硅烷偶联剂处理使复合材料的更易形成相对γ晶型刚性更好的α晶型。同时，偶联剂提高了PA6/CF复合材料的热稳定性。 增韧剂能够有效改善PA6/CF复合材料的韧性，并同时提高CF和PA6之间的界面结合力。样品的拉伸性能和弯曲性能随着增韧剂含量的增加先提高后减少，冲击强度随着增韧剂含量增多而提高。增韧剂含量为5％时，增韧改性PA6/CF复合材料拉伸性能和弯曲性能最好。EPDM-g-MAH对复合材料体系的力学性能的提升最多，PA6/CF/EPDM5的拉伸性能和冲击性能分别提升了6.8％和16.1％。DSC结果发现，增韧剂均能够提高尼龙6的结晶度。其中，SEBS-g-MAH对结晶度的提升最为明显。同时，增韧剂的加入可以诱导PA6形成更稳定的α晶型。然而，增韧剂的加入略微降低了PA6/CF复合材料的热稳定性。