熔融挤出扩链反应制备高粘度尼龙6

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1、熔融挤出扩链反应制备高粘度尼龙6摘要尼龙6(PA6)是一种综合性能较好的工程塑料，但一般聚合得到的尼龙树脂分子量低，而作为工程塑料对其分子量的要求较高；另外由于尼龙具有优异的阻隔性而广泛用于制备中空容器，但一般聚合得到的PA熔体粘度低难以直接吹塑成型。本论文采用熔融扩链反应法制各出高粘度尼龙6，并利用乌式粘度计、熔融指数仪、毛细管流变仪、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PoM)等对PA6及其扩链产物的特性粘度、端基含量、熔融指数、形态结构、力学性能、流变性能和结晶性能等方面进行了研究。特性粘度、端基含量、熔融指数和力学性能的研究结果表明，选用

2、环氧树脂(EP)和二嗯唑啉(BO)为扩链剂时，EP的扩链效果比较好，随着EP用量的增加，端基含量一直在降低，而PA6的特性粘度明显提高，2．5wt％的EP可使PA6的最大特性粘度达到1．35dL／g，其熔融指数为5．66g／10min,"当EP用量超过2．5wt％时，PA6的挤出困难；BO为扩链剂时，B0的用量存在最佳值，1．5wt％的BO可使PA6的最大特性粘度达到1．17dL／g，随着BO用量的增加，PA6的端氨基含量基本不变，端羧基含量一直在减少；经B0和EP扩链后的PA6，其力学性能都表现为缺口冲击强度明显提高，而拉伸强度变化不大。对PA6

3、／EP共混体系的流变行为研究发现，PA6及其扩链产物均为假塑性流体，并表现出切力变稀现象。经EP扩链后的PA6熔体粘度明显提高，随着EP用量的增加，稠度(K)增大，非牛顿指数(n)逐渐减小，即熔体流动行为偏离牛顿型流体的程度增大。体系的粘流活化能随着EP含量的增加整体上呈现下降趋势，对温度的敏感性下降。采用差式扫描量热仪研究了PA6及PA6／EP共混体系的结晶动力学和熔融行为。等温结晶动力学研究结果表明：Avrami方程能很好地描述其等温结晶过程，EP的加入降低了PA6的结晶速率，阻碍了晶核的生长。用Hoffman．Weeks理论得出PA6／EP共

4、混体系的平衡熔点低于纯PA6的平衡熔点，说明EP的加入降低了PA6的结晶完善程度。非等温结晶研究结果表明：经Jeziomy修正的Avrami方程和Mo法均适合处理P^6及PA6／EP共混体系的非等温结晶过程。在同一降温速率下，扩链后PA6的结晶速率常数乙。与纯PA6相比有所降低，要想达到相同的结晶度，扩链后PA6的降温速率需大于纯PA6的降温速率，说明EP的NA．降低了晶体的生长速率，阻碍了晶核的生长。关键词：尼龙6；扩链；特性粘度；流变行为；结晶行为Preparationofnylon6withhighviscositybychain—exten

5、sionduringmeltingextrusionABSRTACTNylon6isanengineeringplasticwithexcellentoverallperformances．Generally,themolecularweightsofnylon6resinpreparedviatraditionalwashi【ghenoughtomeettherequirementofengineeringplastic．Ontheotherhand，nylon6isoftenusedforhollowcontainersduetoitsexce

6、llentbarrierproperty．However,nylon6isdifficulttoblowmoldingdirectlyasitslowmeltviscosityinthepresentwork．Theintrinsicviscosity,end—groupcontent，meltindex，morphologystructure，mechanicalproperties，rhcologicalbehaviorandcrystallizationkineticswereinvestigatedbyukraine．viscometer,

7、meltindexinstnnnent，capillaryrheometer,differentialscanningcalorimeter(DSC)andpolarizedopticalmicroscopy(POM)．Theresultofintrinsicviscosity,end—groupcontent，meltindexandmechanicalpropertiesshowedthatepoxyresin(EP)predominatedOVerbisoxazoline(BO)aschainextender．End．groupconcent

8、rationWasreducedandtheintrinsicviscosityofPA6Wasimprovedwitht