有机添加剂SEED在聚酰胺6改性中的应用

在己内酰胺水解聚合时加入一定量的有机添加剂N，N′-二(2.2，6.6-四甲基-4-哌啶基)-1.3-苯二酰胺，合成出含有添加剂SEED的改性聚酰胺6树脂，研究了改性聚酰胺6的流变性、热稳定性及染色性。实验表明：当SEED添加量为0．2％时，聚酰胺6熔体表观粘度随剪切速率的升高而下降的趋势变慢，熔体加工稳定性提高；与空白试样相比，改性聚酰胺6的初始热分解温度提高约3℃，高温(170℃、190℃)老化1h后纤维的断裂强度保留率可达80％以上，热稳定性改善；且改性树脂的端氨基含量可高达45mmol／kg，为空白试样的1．7倍，纤维的酸性染料染色上染率明显提高。改性聚酰胺6稳定性、染色性的改善，是有机添加剂SEED中特有的芳胺基和受阻哌啶基结构综合作用的结果。     

SEED改性PA 6切片的流变性能研究

采用RG20毛细管流变仪研究了N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺(SEED)改性聚己内酰胺(PA 6)有光切片和半消光切片的流变性能。结果表明:在剪切速率(γ)为0~1 600 s-1条件下,SEED改性PA 6熔体为假塑性流体,表观黏度随着γ的增加而下降,SEED改性PA 6熔体的非牛顿指数均小于1;在相同γ下,有光切片的黏流活化能(Eη)较半消光切片的低,而对于同一PA 6试样,其Eη随γ的提高而降低;经SEED改性后PA 6的热稳定性得到提高,纺丝稳定性得到改善。     

受阻胺改性PA6树脂的研制

在己内酰胺水解开环聚合中加入质量分数0.15%的可反应型受阻胺类改性剂,合成了相对粘度为2.35,末端氨基含量为41 mmol/kg,具有良好的熔体加工稳定性、热稳定性及可染性的改性PA6树脂。实验表明:改性PA6熔体的表观粘度随剪切速率的增加而减小的趋势变缓,熔体加工稳定性有所改善;从IR谱图发现,改性前后树脂的分子链结构基本不变,由TG分析可知,改性树脂初始热分解温度、最大热分解温度分别为424.91,455.64℃,比空白PA6各升高了3.62℃和5.68℃,热稳定性有所提高;用酸性染料对纤维进行染色,所得纤维的上染量由改性前的9 mg/g增至17 mg/g,染色深度明显提高。关键     

S-EED对聚酰胺6纤维热性能的影响

主要研究了N,N-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺(S-EED)对聚酰胺6(PA6)纤维热性能的影响,通过热重分析和差示扫描分析对S-EED及S-EED与PA6纤维的热性能进行了研究,发现SEED的起始分解温度为320.4℃;加入S-EED后可以使PA6纤维的结晶度提高;随着S-EED含量的增加,PA6纤维的热稳定性降低。     

端氨基含量对PA 6非等温结晶动力学的影响

为探究端氨基含量对聚酰胺6(PA 6)非等温结晶动力学的影响,以端氨基含量分别为57.5,70.7,83.4 mmol/kg的PA 6(相对黏度均为2.8)为研究对象,使用热重分析仪测试PA 6的热稳定性,利用差示扫描量热仪研究不同冷却速率(?)下PA 6的非等温结晶过程,通过Jeziorny法和莫志深法修正的Avrami方程对PA 6的非等温结晶动力学进行分析,并运用Kissinger方程计算PA 6的非等温结晶活化能(△E)。结果表明：不同端氨基含量PA 6均具有较高的热稳定性,且随着端氨基含量增加,热稳定性逐渐提高;随着?的增大,不同端氨基含量PA 6的结晶区间均有向低温区移动的趋势;PA 6晶体以二维片状和三维球晶共存的方式进行生长,且端氨基含量较高的PA 6更倾向于以三维球晶的形式进行生长,端氨基含量的增加对PA 6的结晶过程具有促进作用;莫志深法修正的Avrami方程能很好地描述结晶过程,单位时间内PA 6的结晶度与?成正比;随着端氨基含量的增加,PA 6非等温结晶活化能增大,结晶过程释放的热量增加,分子链的运动能力增强,结晶速率更大,结晶能力更强。     

胺类改性剂对尼龙6热氧稳定性能的影响

在己内酰胺水解聚合时加入一定量的受阻胺类改性剂，合成出含有改性剂的改性尼龙6树脂，研究了胺类改性剂对尼龙6的熔体稳定性、相对粘度、端氨基含量及机械性能在热氧作用下的改善效果。实验表明：随着胺类改性剂的加入，尼龙6熔体表观粘度随剪切速率的升高而下降的趋势变缓，熔体加工稳定性提高；与空白试样相比，改性尼龙6的端氨基含量都有不同程度的提高，高温作用下纤维的断裂强度及伸长率的变化幅度明显减小，热氧稳定性得到改善。添加0．1份改性剂后，尼龙6在热加工过程中相对粘度及端氨基含量的变化程度减小；树脂的初始热分解温度、最大热分解温度分别提高3．62℃和5．68℃。     

熔融反应扩链制备高黏度PA6及其力学性能研究

采用熔融反应挤出作为聚酰胺6(PA6)的扩链方法,以不同马来酸酐含量的苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为扩链剂,对PA6进行了扩链研究。对扩链后产物的特性黏度、熔体质量流动速率、氨基含量、凝胶含量及力学性能进行了表征。结果表明,马来酸酐摩尔分数为50%的SMA对PA6扩链效果较好,可使其特性黏度由2.0dL/g增大至4.2 dL/g,熔体质量流动速率则从115 g/10min减小至0.5 g/10min;通过扩链后的PA6氨基滴定测试表明,SMA在熔融挤出过程中与PA6末端氨基官能团进行反应从而引发PA6扩链。经扩链改性,PA6的力学性能得到明显改善,拉伸强度由62 MPa提高至85 MPa,缺口冲击强度则从3.8 kJ/m2提高至7.5 kJ/m2。     

透明PA10Ⅰ/11的制备及流变性能研究

以癸二胺、间苯二甲酸和氨基十一酸为单体,水为溶剂,通过高温熔融缩聚合成了透明间苯二甲酰癸二胺-氨基十一酸共聚酰胺(PA10Ⅰ/11)。利用毛细管流变仪研究了PA10Ⅰ/11的熔体流变行为。结果表明:在215²30℃范围内,PA10Ⅰ/11熔体为假塑性流体,其非牛顿指数小于1;PA10Ⅰ/11熔体的表观黏度随着温度的提高、剪切速率和剪切应力的增大而降低;随着剪切应力的提高,PA10Ⅰ/11的黏流活化能降低,而熔体流变特性受温度影响较小,易成型加工。     

聚酰胺6-聚醚胺弹性体的制备及其共混改性研究

以己内酰胺、聚醚胺为原料，采用一步法制备聚酰胺6-聚醚胺(TPAE)弹性体，并将该弹性体与聚酰胺6(PA 6)进行熔融共混制备PA 6/TPAE共混料，研究了TPAE弹性体含量对PA 6结晶性能、熔体流动性能及力学性能的影响。结果表明：制备的TPAE弹性体断裂伸长率为703.45%,常温冲击不断，热失重5%时的温度为341.3℃,具有弹性体高韧性的特征和较好的热稳定性，在高温高剪切作用下适合与PA 6共混；当共混添加质量分数为2.5%的TPAE弹性体时，PA 6/TPAE共混料的结晶度为23.07%,共混熔体压力为2.60 MPa,每10 min熔体流动速率为11.06 g,优于经螺杆剪切的PA 6,拉伸强度和弯曲强度分别为75.31,105.11 MPa,达到未经螺杆剪切的PA 6的强度，弥补了PA 6经高温剪切后的力学性能损失。     

关于纳米蒙脱土影响聚己内酰胺结晶行为及流变行为的研究

通过双螺杆挤出机熔融挤出生产有机改性纳米蒙脱土(MMT)增强聚己内酰胺(PA6)。使用差示扫描量热仪开展自成核试验及非等温结晶行为研究,了解纳米MMT含量对PA6结晶行为的影响,结果表明:少量的纳米MMT可以明显提高成核效率和结晶速率,但继续增加纳米MMT会抑制PA6结晶生长,降低结晶速率和结晶度。使用广角X射线衍射仪研究PA6的结晶行为,结果表明:纯PA6同时存在α及γ晶型,添加纳米MMT的PA6发生α-γ晶型转变,证实纳米MMT与PA6的作用可以改变PA6的结晶行为。使用毛细管流变仪分析纳米MMT含量对PA6熔体受剪切时流变行为的影响,结果表明:纳米MMT含量影响PA6熔体的黏度及非牛顿流体特征,尤其是高纳米MMT含量的PA6在不同剪切速率下表现出明显的黏度变化。     

UV–944对聚酰胺6抗紫外光老化和热氧稳定性的影响

在己内酰胺开环水解过程中,加入一定量的聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(UV–944),合成改性聚酰胺6。研究了UV–944对聚酰胺6光稳定性、热氧稳定性和末端氨基含量的影响。结果表明,UV–944的加入能明显提高聚酰胺6的耐紫外光老化及热氧稳定性,在空气氛围下的起始分解温度提高28℃左右;在185℃老化0.5 h后,改性聚酰胺6的相对黏度下降极低(UV–944质量分数为0.05%时,相对黏度仅下降了3.1%),热氧稳定性明显得到改善。同时,聚酰胺6的末端氨基含量增加,加入UV–944质量分数分别为0.05%,0.2%时,聚酰胺6的末端氨基含量比纯聚酰胺6提高5.1,18.7 mmol/kg,对染色性能明显有所改善。而UV–944对聚酰胺6的热稳定性、熔融温度与结晶温度影响不大。     

UV-791对PA6抗紫外光老化和热氧稳定性的影响

在己内酰胺水解开环聚合过程中加入一定量的光稳定剂(UV-791),合成改性聚己内酰胺(PA6)树脂.研究了UV-791对PA6光稳定性、热氧稳定性、末端氨基含量的影响.结果表明,UV-791的加入能明显提高PA6的耐紫外光及热氧稳定性,空气氛围下的起始分解温度提升26℃左右;在185℃空气氛围下老化30 min,改性PA6相对黏度下降百分比极低(UV-791含量0.2％时,相对黏度仅下降了1.3％),热氧稳定性明显得到改善.同时,加入量为0.05％时,端氨基含量提高了7.4 mmol/kg.而UV-791对PA6的熔融温度与结晶温度影响不大.     

聚对苯二甲酰己二胺/己二酰己二胺流变性能表征

为了探究聚对苯二甲酰己二胺/己二酰己二胺(PA6T/66)流变性能与剪切速率、剪切温度和端氨基物质的量的关系,在PA6T/66热分析研究热稳定性基础上,利用高压毛细管流变仪测定了PA6T/66在不同剪切速率下的剪切黏度,采用4种模型进行拟合,再结合Arrhenius模型研究了黏流活化能。结果表明,PA6T/66的玻璃化转变温度和熔点分别为130.40和303.29℃,初始分解温度和最大分解速率温度分别为392.84和457.69℃;PA6T/66出现剪切变稀,非牛顿指数n=0.250 4;Bird-Carreau模型拟合参数较少,拟合精度较高;黏流活化能随剪切速率增大而降低;随着每千克PA6T/66的端氨基物质的量增大,剪切黏度曲线下移,通过拟合方程得到的零剪切黏度更小。     

PA 6/PBAT共混物熔融加工流动性能研究

以聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)为共混组分,对羟基苯甲酸(PHA)为添加剂,利用转矩流变仪对聚酰胺6(PA 6)进行熔融共混改性,并采用差示扫描量热仪、热重分析仪和旋转流变仪对共混物的热行为和熔融流动性能进行了测试。结果表明:共混后PBAT组分产生了结晶行为,未添加改性剂PHA的PA 6/PBAT共混物热稳定性明显偏向于PA 6,而其流动性能则随共混比例变化相应靠近含量相对较多的组分;添加质量分数为2%的PHA可提高共混物的热稳定性,且热性能和流变性能相对较为稳定;合适的共混工艺为共混温度220℃,转矩流变仪转子转速50 r/min。     

EVA对竹纤维/尼龙6复合材料性能的影响

用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)对竹纤维(BF)/尼龙6(PA6)进行增韧改性,研究了EVA含量对BF增强PA6力学性能、热性能、形貌和加工性能的影响。研究表明,添加EVA可提高30%BF/PA6复合材料的韧性、熔体流动性和热稳定性。与BF相比较,EVA趋于提高PA6的结晶性能。添加8%EVA的30%BF/EVA/PA6复合材料可获得较高的冲击强度,其主要源于EVA产生的能量耗散以及BF、EVA和PA6之间存在较好的界面黏附和应力传递。     

聚氨酯结构对聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂粘接性能的影响

合成了含不同硬段、软段及软段数均相对分子质量(M_n)的端异氰酸酯聚氨酯(IPTE),在一定条件下将其与环氧树脂E-51的仲羟基进行反应,制取聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP)。在相同固化条件下,测试了PU改性EP胶粘剂的剪切强度和剥离强度。研究结果表明,无论硬段是二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)还是甲苯二异氰酸酯(TDI),剥离强度均随着软段M_n的增加而增大,特别是当硬段为MDI时,剥离强度可分别增加2.4倍[软段为端羟基聚醚二元醇(PPG)]和6倍[软段为端羟基聚酯二元醇(PA)];而当PPG为软段时,剪切强度随着软段M_n的增加而逐渐降低;当PA为软段时,剪切强度随着软段M_n的增加呈先升后降的趋势,当M_n=1000时达到最大值。     

CaCl_2对PA6结构和力学性能影响

为了研究CaCl_2对PA6结构和力学性能影响,采用双螺杆共混挤出法制备了PA6/CaCl_2复合材料,然后通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了不同CaCl_2含量对PA6/CaCl_2复合材料结构的影响,并利用毛细管流变仪和电子万能材料试验机对复合材料的流变性能和力学性能进行分析。结果表明:PA6与CaCl_2发生络合作用,随着CaCl_2含量的增加,PA6的结晶温度和熔点逐渐向低温方向偏移,当CaCl_2含量大于6%时,PA6的结晶结构完全变为无定形结构;PA6/CaCl_2熔体的表观黏度随着剪切速率的增加而逐渐减小,属于"切力变稀流体",随着CaCl_2含量的增加,熔体的表观黏度逐渐增大,当CaCl_2含量为8%时,熔体的黏度是纯PA6的6.5倍;拉伸断裂强度和断裂伸长率随着CaCl_2含量的增加而逐渐降低。     

聚酰胺6共聚物的制备与表征

采用两种不同的二元酸(己二酸和间苯二甲酸)与二元胺(4,4′-二氨基二环己基甲烷)以摩尔比1∶1混合作共聚单体,制备系列聚酰胺(PA)6共聚物,并通过傅里叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对PA 6共聚物的结构与性能进行表征。结果表明:随着共聚单体含量的增加,PA 6共聚物的结晶温度、熔点与结晶度均降低;此外对于添加同样含量的二元酸,己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系、间苯二甲酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能均有调控作用,但己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能调控更加显著。     

双酰亚胺型均苯四甲酸及复合酸镧盐的合成与应用

采用水热法制备了4,4'-亚甲基-二苯基-二-(1″,2″)-酰亚胺-二-(4″,5″)-苯二甲酸酐(简称酰亚胺四酸酐)以及双硬脂酸单4,4'-亚甲基-二苯基-二-(1″,2″)-酰亚胺-二-(4″,5″)-苯二甲酸二镧(简称复合酸镧盐La-1),应用红外光谱与热失重法对其结构进行表征,并将La-1应用于聚酰胺66(PA 66)以改善PA 66热氧化稳定性,且与硬脂酸镧(La-2)、均苯四甲酸镧(La-3)、双硬脂酸单均苯四甲酸二镧(La-4)进行比较。结果表明:通过正交实验得出,酰亚胺四酸酐合成的最优反应条件为酰亚胺化反应温度135℃,时间5 h,二甲苯与产物水质量比6∶1,均苯四甲酸酐(PMDA)与4,4'-二氨基二苯甲烷(DDM)摩尔比2.3∶1.0;傅里叶变换红外光谱表征所合成的酰亚胺四酸酐和La-1为目标产物;La-3的热分解温度大于550℃,高于PA 66的热分解温度,La-1,La-2,La-3的热稳定性均弱于纯PA 66;La-3,La-4对PA 66的抗黄变性效果比La-1,La-2的要好,这是由于硬脂酸长链热稳定性差及芳香酸镧中的邻苯二甲酸结构中残存羟基量对PA 66热氧化稳定性造成影响的缘故。     

11-氨基十一酸对透明共聚酰胺PA10I/11力学性能的影响

以癸二胺、间苯二甲酸、11-氨基十一酸为单体,采用熔融缩聚一步法合成了透明间苯二甲酰癸二胺-氨基十一酸共聚酰胺(PA10I/11)。拉伸性能和冲击性能测试结果表明,11-氨基十一酸的加入,有效改善了PA10I/11的冲击韧性,其中当11-氨基十一酸用量为13%时,PA10I/11的缺口冲击强度比纯PA10I提高了44.68%。动态力学性能分析(DMA)及差示扫描量热测试(DSC)的结果表明,随着11-氨基十一酸用量的增加,PA10I/11中柔顺链的相对含量随之提升,进而使聚合物的玻璃化转变温度不断下降。