聚酰胺6-聚酰胺6t共聚物及其纤维的制备及表征

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1、学校代码：10255学号：2160391东华大学硕士学位论文聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物及其纤维的制备及表征ThePreparationandCharacterizationofPolyamide6-Polyamide6TCopolymersandFibers学科专业：材料工程作者姓名：陈广新导师姓名：俞昊答辩日期：2018年5月聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物及其纤维的制备及表征聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物及其纤维的制备及表征摘要聚酰胺6（PolyamidePA6），又称尼龙6，其纤维具有优异的耐磨性，同时质量轻，弹性回复率高，断裂强度较强。

2、但是尼龙6纤维的弯曲刚性以及初始模量较小，使用中易变形，做成的衣服不如涤纶、羊毛挺括。聚酰胺6T是半芳香族尼龙的代表，芳香环结构的引入，可以提升分子链的刚性，显著地改善尼龙6纤维的力学性能。因此，本文选用聚酰胺6T与聚酰胺6进行共聚，将苯环引入到尼龙6大分子链上，合成一种刚度大、强度高的改性尼龙6，并利用熔融纺丝法制备改性尼龙6POY，进而提高尼龙6纤维的刚性。本论文以直接共聚法，成功制备了6T盐添加量分别为5wt%，9wt%，15wt%，20wt%的聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物。研究发现，6T盐的加入降低反应速度，提高产物熔体粘度，随

3、6T盐添加量的增加，相应延长后聚合时间。通过控制聚合时间，可提高聚酰胺6-聚酰胺6T系列共聚物的相对粘度。1对聚酰胺6-聚酰胺6T系列共聚物进行相关测试及表征。HNMR、FT-IR、GPC、端基含量的结果表明共聚物中同时含有PA6与PA6T的特征峰，证明PA6、PA6T发生了共聚，并得到相对数均分子量均I聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物及其纤维的制备及表征在17000左右的共聚物。DSC、XRD的结果表明，苯环的加入，导致分子链的迁移速度变慢，使其倾向于形成结晶度较小、结晶完善程度较低的晶体。随6T盐添加量增加，共聚物的熔融温度、结晶峰温度

4、均有所下降，晶型仍保持与PA6相同的α、γ晶型，但γ晶型比例上升。非等温结晶行为的结果表明：随着6T盐添加量增加，共聚物半结晶期t1/2增大，结晶速率下降。结晶峰温度Tp随着降温速率的增加向低温移动，结晶峰宽△Tc随降温速率的增加而变宽。从TGA、熔融指数、相对粘度的结果可知：随着6T盐添加量增加，共聚物的相对粘度增大，熔体的流动性下降；共聚物具有良好的热稳定性，符合纺丝或者注塑的加工要求。拉伸测试结果表明：苯环的引入，使共聚物的初始模量及拉伸强度均增大。对力学性能较好的聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物切片进行熔融纺丝，并对不同牵伸倍数的改

5、性尼龙6纤维进行了相关性能的表征。弯曲性能、拉伸性能的结果表明：大分子链上苯环的引入可以显著改善尼龙6纤维的抗弯刚性、弹性模量，在添加量为9wt%，牵伸倍数为3.7时，改性尼龙6纤维的性能最佳。XRD的结果表明：在改性尼龙6纤维中主要以γ晶型为主；6T盐添加量的增加，有利于γ晶型的形成，牵伸倍数的增加有利于γ晶型向α晶型的相转变。扫描电镜（SEM）、沸水收缩率、热收缩率的结果表明：随着6T盐添加量增加，改性尼龙6纤维的沸水收缩率和热收缩率均增大。关键词：聚酰胺6，聚酰胺6T，共聚改性，刚性II聚酰胺6-聚酰胺6T共聚物及其纤维的制备及

6、表征THEPREPARATIONANDCHARACTERIZATIONOFPOLYAMIDE6-POLYAMIDE6TCOPOLYMERSANDFIBERSABSTRACTPolyamidePA6,alsoknownasnylon6,hasexcellentabrasionresistance,lightweight,highelasticrecovery,andhighbreakingstrength.However,nylon6fiberhassmallerbendingrigidityandinitialmodulus,andi

7、tiseasiertodeforminuse.Theclothesmadeofnylonarenotasgoodaspolyesterandwool.Polyamide6Tisarepresentativeofsemi-aromaticnylon.Theintroductionofaromaticringstructurecanincreasetherigidityofthemolecularchainandsignificantlyimprovethemechanicalpropertiesofnylon6fiber.Therefo

8、re,polyamide6Twascopolymerizedwithpolyamide6,andbenzeneringwasintroducedintonylon6chaintosynthesizeamodifiedny