聚乙二醇-聚酰胺6嵌段共聚物的合成及其抗静电性能

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1、学校代码：10255学号：2160403聚乙二醇-聚酰胺6嵌段共聚物的合成及其抗静电性能SYNTHESISANDANTISTATICPROPERTYOFPOLY(ETHYLENEGLYCOL)-POLYAMIDE6BLOCKCOPOLYMERS专业：材料工程作者名字：荚志才指导教师：查刘生研究员答辩日期：2018.05东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表

2、或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月

3、日日期：年月日东华大学东华大学博士/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注马敬红教授答辩委员会主席东华大学侯秀红高工答辩委员会委员上海化工研究院陈惠芳教授答辩委员会委员东华大学吉亚丽副教授答辩委员会委员东华大学滕翠青副教授答辩委员会委员东华大学夏于旻讲师答辩委员会委员东华大学周哲副教授答辩委员会委员东华大学黄涛讲师答辩委员会秘书东华大学东华大学硕士毕业论文摘要聚乙二醇-聚酰胺6嵌段共聚物的合成及其抗静电性能摘要解决聚合物材料的抗静电问题一直受到国内外的普遍关注，目前比较有效的方法是在聚合物材料中添加抗静电剂，

4、通过增加制品的润滑性或加速静电荷泄漏来达到抗静电的目的。与过去常用的小分子抗静电剂相比，大分子抗静电剂具有抗静电效果持久、发挥抗静电作用快、抗静电效果对环境湿度依赖性小和对制品的物理机械性能与耐热性能影响小等优点。与欧美和日本等发达国家相比，我国大分子抗静电剂的研究和开发水平明显落后。为了研发新型的大分子抗静电剂，促进我国大分子抗静电剂的发展，本论文采用不同的工艺合成了三种聚乙二醇（PEG）-聚酰胺6（PA6）嵌段共聚物，在对它们的化学结构、分子量及其分布、热性能等进行表征的基础上，重点评价了它们的抗静电性能。本文研究工作及

5、取得的研究结果主要有以下几方面:（1）以不同分子量（2000、4000和6000）的PEG为原料，采用两步法合成了PEG链段长度不同的PEG-PA6多嵌段共聚物，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振波谱（NMR）等方法表征了其化学结构，用凝胶渗透色谱（GPC）法测得它们的数均分子量在1.555×10~2.5×10范围内，随着PEG分子量的增加而增大。合成的PEG-PA6多嵌段共聚物在300~450℃温度范围内发生热分解，随着共聚物中PEG链段长度的增加，PEG链段形成的结晶相的熔点逐渐升高，而PA6链段形成的结晶相的

6、熔点逐渐降低。随着合成用PEG分子I东华大学硕士毕业论文摘要量的增加，制得的PEG-PA6多嵌段共聚物中未反应的PEG增多，相应地它的抗静电性能下降，而且随环境湿度的变化幅度增大。将分子量为2000的PEG合成的PEG-PA6多嵌段共聚物作为抗静电剂，以10%的质量比加入到ABS塑料中，形成的共混物试样在相对湿度为74%的环10境下测得的表面电阻率为7.5×10Ω，比同样加工条件制得的纯ABS14试样的电阻率（1.5×10Ω）降低了四个数量级，满足国家标准《防止静电事故通用守则》（GB12158-2006）对抗静电材料的要求

7、。（2）以分子量为2000的PEG为原料，采用一步法合成了不同PEG链段含量的PEG-PA6多嵌段共聚物，通过FTIR和NMR等方法55确证了其化学结构。GPC测得它们的数均分子量在1.2×10~1.6×10范围内，分子量多分散指数（PDI）约为2.1。它们的GPC谱图上都只有一个峰，说明合成产物为PEG和PA6形成的嵌段共聚物，而不是共混物。一步法合成的PEG-PA6多嵌段共聚物的最快热分解温度约为421.5℃，与其中PEG链段含量关系不大。嵌段共聚物中PEG链段形成的结晶相的熔点随其含量的增加呈上升趋势，而PA6链段形成

8、的结晶相的熔点与PEG链段含量之间没有明显的依赖关系。一步法合成的PEG-PA6多嵌段共聚物的表面电阻率比两步法合成的要低一个数量级，同样随环境湿度的升高而减小。与PEG用量为30%和50%制得的PEG-PA6多嵌段共聚物相比，用量为40%合成的PEG-PA6多嵌段共聚物抗静电性能最优。将