低熔點(diǎn)尼龍的制備及性能研究.pdf

1、低熔點(diǎn)尼龍（LMPA）是一類熔點(diǎn)低于常規(guī)尼龍的改性產(chǎn)品，具有熔點(diǎn)可控、熔程窄和粘結(jié)性能優(yōu)異等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于熱熔膠、纖維紡絲、感光膠等領(lǐng)域。其中針對尼龍熱熔膠的研究報(bào)道較多，產(chǎn)品也已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。近年來，隨著LMPA纖維應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，對其的需求量越來越大，但因?yàn)槔w維用 LMPA的內(nèi)在質(zhì)量及紡絲技術(shù)仍存在著諸多問題，所以目前 LMPA纖維主要依賴進(jìn)口。作為纖維用 LMPA，除要求達(dá)到一定的熔點(diǎn)要求外，還要有合適的結(jié)晶性、良好的紡絲性，以

2、滿足紡絲的要求。本文通過單體選擇、配比確定、合成工藝控制和性能表征等方面的系統(tǒng)研究，為纖維級(jí)LMPA的產(chǎn)業(yè)化提供一定的理論參考。
　　以己內(nèi)酰胺、己二胺、癸二胺、癸二酸和十二碳二元酸為原料，抗氧劑1076為抗氧化劑，采用單體直接熔融聚合工藝在3L高壓反應(yīng)釜里成功制備了不同單體配比的LMPA。通過傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和核磁共振（1H-NMR）測試，對合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，F(xiàn)T-IR測試顯示，產(chǎn)物的譜圖中均出現(xiàn)了典型的

3、尼龍?zhí)卣鞣澹?H-NMR結(jié)果顯示，制備出的LMPA的結(jié)構(gòu)比例和投料值相近，表明單體幾乎都參與了共聚反應(yīng)。
　　差示掃描量熱（DSC）測試表明，當(dāng)單體比例逐漸接近1:1時(shí)，LMPA的熔點(diǎn)逐步降低，當(dāng)己內(nèi)酰胺、己二胺、癸二胺、癸二酸和十二碳二元酸的比例為4:3:3:3:3時(shí)，熔點(diǎn)為112.70oC；沸水萃取實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)己內(nèi)酰胺摩爾數(shù)固定為0.8mol時(shí)，LMPA中單體和低聚物含量均在0.66％以下；熱重分析（TG）測試顯示，LMPA具

4、有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，而且當(dāng)單體投料值不變時(shí)，隨著長碳鏈單體比例的增加，低熔點(diǎn)尼龍的熱穩(wěn)定性有一定的提升；吸水率測試結(jié)果顯示，長碳鏈單體比例的增加可以減少LMPA的吸水率，而且單體分子鏈越長，吸水率越小。
　　采用差示掃描量熱（DSC）測試了LMPA的升溫非等溫結(jié)晶性能。結(jié)果表明，升溫速率越大，結(jié)晶峰溫（Tp）往高溫方向移動(dòng)，結(jié)晶溫度范圍變寬，結(jié)晶焓（ΔHc）值呈先增大后減小的趨勢，隨著兩種二元胺比例接近1:1，ΔHc逐漸減??；相同的

5、升溫速率下，二元胺中增加癸二胺的比例，Tp往低溫方向移動(dòng)。Jeriorny法和 Mo法分析表明，在不同升溫速率下，每組LMPA的Avrami指數(shù)n變化不大，說明升溫速率對晶體生長方式影響不明顯；在選定的升溫速率范圍內(nèi)，LMPA的結(jié)晶速率（τ）隨升溫速率的增加先顯著提高后趨于穩(wěn)定；隨著二元胺比例逐漸接近1:1，LMPA的τ呈現(xiàn)減小的趨勢。
　　選取五組相對黏度相近的LMPA，采用毛細(xì)管流變儀進(jìn)行流變性能測試。結(jié)果表明， LMPA熔體

6、屬于非牛頓流體，表現(xiàn)出典型的切力變稀流動(dòng)行為；當(dāng)熔點(diǎn)和相對黏度相近時(shí)，癸二胺比例大的LMPA的表觀黏度比癸二胺比例小的LMPA的表觀黏度略??；在同一溫度下，LMPA的熔點(diǎn)越低，表觀黏度越??；LMPA的黏流活化能隨著剪切速率的增加而下降，表觀黏度溫度敏感性下降，二元胺中癸二胺比例的增加可以使黏流活化能降低；LMPA熔體的非牛頓指數(shù) n值隨著溫度的升高而變大，二元胺中癸二胺比例的增加會(huì)使 n值變大，非牛頓性減小。因此，對于不同熔點(diǎn)及配比的L