嵌段共聚酰胺6+11的合成、表征及性能的研究

《嵌段共聚酰胺6+11的合成、表征及性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要聚酰胺，俗称尼龙，是指在其分子链中含有酰胺基团的一类高分子材料，广泛应用于纺织、汽车、机械等诸多领域。尼龙的性能强烈依赖于尼龙分子链中酰胺基团间烷基链段的长度。随着烷基链长度的增加，尼龙材料表现出许多优异性能(如高的抗冲强度、低熔点、小的吸水率等)。高性能新材料是当今材料领域的发展方向。在我国，高性能高分子材料被国家科技部列为重点发展材料之一，而其中通用工程塑料改性则被列为973重大科技攻关项目。作为通用工程塑料之一的尼龙11是一种高性能高分子基体树脂，但是其昂贵的价格以及纯粹的尼龙ll本身强度并不高的缺陷限制了尼龙1l的应用空间。因此，通过物理或化学改性提高尼龙11为主体的基体材料的综

2、合性能以及降低其价格，以拓宽尼龙11树脂的应用领域十分必要。目前关于尼龙11改性研究多以物理改性为主，鲜见以尼龙ll为主体的嵌段共聚材料的研究报道。主要是由于11一氨基十一酸单体的制备技术一直为法国ATO公司所垄断，该公司独家开发并工业化生产以尼龙11为主体的三元共聚尼龙工程塑料。因此，本论文以尼龙11预聚物和尼龙6预聚物为原料，制备嵌段共聚酰胺611工程塑料，主要工作和创造性研究有以下几个方面：(1)合成了以11一氨基十一酸预聚物和己内酰胺预聚物为原料的一系列嵌段共聚酰藏611在水存在的条件下，采用本体熔融聚合法分别制备出尼龙11预聚物和尼龙6预聚物，再将两种预聚物按照不同的比例制备得到高

3、性能嵌段共聚酰胺611。并用红外光谱(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC)等多种方法对嵌段共聚酰胺611进行了表征。同时本文还初步考察了己内酰胺预聚物含量对产物吸水率的影响。(2)研究了嵌段共聚酰胺6l1的力学性能研究了尼龙6预聚物含量对嵌段共聚酰胺6ll的力学性能的影响。测试结果表明：尼龙6预聚物的加入有助于提高嵌段共聚酰胺611的拉伸强度，在预聚物含量为lOwt％时，产物的拉伸强度最高，几乎为纯尼龙ll的一倍：虽然材料的冲击强度也有所提高，但并不明显。<3)考察了嵌段共聚酰胺6Il的流变行为研究表明：嵌段共聚酰胺611为假塑性流体，表现出切力变稀现象；随着尼龙6预聚物含量的增加，非牛顿

4、指数减小，其流动行为偏离牛顿流体的程度增大，而表观粘度则先增加后减小；粘流活化能随着剪切应力的增大和己内酰胺含量的增加而减小：而它随着t，的增大，对温度的敏感性降低，在恒定剪切应力下可在较宽的温度范围内获得较稳定的流动，故易成型加工。(4)探讨了嵌段共聚酰胺6儿的结晶动力学过程采用经典的结晶动力学理论对嵌段共聚酰胺611的结晶动力学进行了研究。结果表明：hvrami方程能很好地描述嵌段共聚酰胺61l的等温结晶动力学过程，而经过jeziorny修正过得Avrami方程则能较好地描述不同含量的非等温结晶动力学，R—t关系法可以很好地描述不同含量的嵌段共聚物的非等温结晶动力学。在实验基础上，拟合出

5、各种材料的结晶动力学参数。关键词：嵌段共聚物，合成，表征，流变行为，结晶动力学Investigationonsynthesis，characterizationandpropertiesofblockcopolyamide611ABSTRACTPolyamides，Nylons，werefirstlyindustrializedbyDupontCompanyin1935．Theyhavebeenwidelyusedinmanyfieldsincludingfibers，automobile，apparatus，etc．Almostallofthenylonsaresemi—crystalli

6、nepolymersthatusuallyexhibitgoodtoughnesSandstrength，lli曲modulus，flexuralstrength，andarealsoveryresistanttoabrasion．Theattractivepropertiesofnylonsmarxoriginatefromthestronghydrogenbondsformedbetweenanaidegroups．Therefore，thepropertiesofnylonsvariedwinlamideconcentration．Thenovelmaterialswithlli曲pe

7、rformancearethedevelopingdirectioninthecurrentmaterialsfields．InOtLrcountry,polymermaterialswithhighperformancehavebeinglistedasoneofemphasisdevelopingmaterialsbythedevelopmentofnationalscienceandtechnology