尼龙6氯化锂复合材料的性能研究.pdf

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1、第!"卷第#期杭州师范大学学报!自然科学版"&'()!"*')#"$!#年%月!"#$%&'"()&%*+,"#-"$.&'/%012$3045!-&4#$&'6702%7289040"%"+,-"$!#!"#&!$)#2/2'A)7BB;)!/31."#"C)"$!#)$#)$$"尼龙*$氯化锂复合材料的性能研究王!峥!潘庆华!李!江!郝超伟!蒋剑雄!杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室"浙江杭州#!$$!"#摘!要#通过原位聚合的方法制备了尼龙/'氯化锂复合材料)热性能分析结果表明%

2、由于锂离子与尼龙/分子链上的羰基氧原子产生络合配位作用%使得热分解温度大幅提高%但熔融温度和结晶度均有所减小)C.射线衍射!CND"测试结果表明加入适量的氯化锂有助于尼龙/$晶的形成)扫描电镜!G5+"测试表明氯化锂在尼龙/基体中并没有团聚%分散良好)关键词#尼龙/#氯化锂#原位聚合中图分类号#V/#!!!!!文献标志码#L文章编号#!/31."#"C!"$!#"$#.$!23.$%尼龙!*-(';"是聚酰胺!d'(-,67@:"的俗称%是指高分子链上具有酰胺基团!$SV*Q$"重复结构单元的聚合物

3、)!2#2年由杜邦公司首先实现工业化生产%是最早被应用的工程塑料之一%因其优异的综合性(!)能成为用量最大+应用领域最广的工程塑料)它的研究利用推动了整个聚合物科学和工程的发展)金属离子与高分子的极性基团之间的相互作用!静电相互作用或络合配位作用"是高分子材料科学中(")(#)的一个重要问题)大量研究表明%酰胺基团具有与金属离子发生络合配位的能力)N'`:IMB等用氯化镓与尼龙溶液共混%发现镓离子与尼龙的酰胺基团发生络合配位作用%从而破坏了尼龙分子链之间的氢(1)键%尼龙由半透明的结晶性聚合物变成透

4、明的无定形聚合物)?等通过红外光谱研究了氯化锂与尼龙//之间的作用%结果表明氯化锂的加入形成了更强的氢键作用%而且由于它们之间的相互作用改变了尼龙//的构象)通常的改性方法是通过物理共混来实现的%而这种方法会导致金属盐在基体中分散性较差%从而影响制品的性能)基于对尼龙改性以实现尼龙细旦化纺丝的理论和实践研究%本文根据氯化锂与己内酰胺单体互溶的原理%采用原位聚合的方法制备了一系列尼龙/'氯化锂复合材料%从而很好地解决了氯化锂在尼龙基体中的分散性问题)同时采用热分析+C.射线衍射等手段研究了复合材料的

5、性能%为今后的工业化纺丝可行性提供参考)!!实!验+)+!试剂己内酰胺!SR"%SN%国药集团化学试剂有限公司#氢氧化钠%LN%L(,@@7;89:67BMI-S')RM@#甲苯二收稿日期#"$!#.$#.$/基金项目#浙江省科技厅基金项目!"$!$S!!$1#")通信作者#郝超伟!!232$"%男%博士%副研究员%主要从事高分子材料及纺织方面的研究)5.6,7(&8<9,'!788,B),8)8;!24杭州师范大学学报!自然科学版""$!#年!异氰酸酯!JDZ"%LN#氯化锂%LN%天津市东丽区天

6、大化学试剂厂)+))!尼龙*$氯化锂复合材料的制备在装有磁力搅拌+真空泵的三口烧瓶中加入一定量的己内酰胺%!#$X下加热熔融%并抽真空除去体系中的水分和杂质)反应#$67;后加入一定量的改性剂氯化锂%继续加热至!#%X并保持真空)待氯化锂全部溶解后加入催化剂氢氧化钠%加热至!1$X%反应物逐渐沸腾%继续脱出生成的水分)反应一定时间后迅速加入JDZ%立即抽真空!67;%然后倒入!4$X预热好的模具中直至反应结束)冷却脱模即得到尼龙/复合材料)+)@!性能测试采用德国耐驰公司J["$2热重分析仪进行J[

7、L表征%氮气保护%从室温升至!$$X保温#67;%再以"$X'67;的速率升至/%$X#采用日本N7O,H?公司D'+LC."%%$IS型C.射线衍射仪进行结晶形态测试%S?]%%管电压1$]&%管电流1$6L%衍射角"h#1%h%扫描频率$)$"h'G#采用JLK!$$型差示扫描量热仪对材料的结晶熔融行为进行测试#采用荷兰U5Z公司的GZNZV*!$$型G5+观察断面形态)"!结果与讨论)7+!尼龙*$氯化锂复合材料BG分析图!为尼龙/'氯化锂复合材料的J[曲线)由图可知%纯尼龙/的热降解温度为#

8、"%X%随着氯化锂含量的增加%复合物的热分解温度逐渐升高%当添加"F氯化锂时升高至11/X)加入氯化锂后曲线出现两个平台%并随着添加量的增加第二平台的失质量逐渐增多)第一平台对应的是未和氯化锂络合作用的分子链段的分解%而第二平台则对应与氯化锂产生络合作用的分子链段的分解)!图+!添加不同比例氯化锂后复合材料的热降解曲线图)!添加不同比例氯化锂后复合材料的;BG曲线5#67+!B-.BG,'(H.9":3-.I0*$J#81,"/>"9#3.9F#3-5#67)!B-.