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文檔簡介
1、首先,以原位聚合的方法制備了稀土熒光尼龍6。采用紅外光譜、電位化學(xué)滴定、烏式粘度計、熱失重分析、掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡、熒光分析對所合成的稀土熒光尼龍6進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征,結(jié)果表明,可以用原位聚合的方法制備性能良好的稀土熒光尼龍6。通過紅外光譜分析和電位化學(xué)滴定可以看出原位聚合制備的復(fù)合材料中熒光粉和PA6基體有一定的化學(xué)結(jié)合,推測熒光粉與PA6基體中的COOH有絡(luò)合作用。
由于通過原位聚合制備的稀土熒光尼龍6切片分子量較低
2、,難以達(dá)到某些領(lǐng)域的要求,需要通過固相聚合進(jìn)一步提高分子量。通過反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、熒光粉的加入、萃取、預(yù)聚體的分子量以及顆粒的大小對固相縮聚的影響。反應(yīng)溫度對固相縮聚的影響很大,在相同的反應(yīng)時間下,反應(yīng)溫度越高,分子量越高,但是反應(yīng)溫度太高會引起稀土熒光尼龍6的降解,而且切片的粘結(jié)現(xiàn)象更嚴(yán)重,因此反應(yīng)溫度應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)臏囟戎畠?nèi)。熒光粉的加入也對固相縮聚產(chǎn)生了影響,一方面由于在無定型區(qū)的熒光粒子阻礙了末端基官能團(tuán)的運動,另一方面熒光粒子
3、中的Eu2+與羧基絡(luò)合,使得羧基和氨基的含量不一樣,導(dǎo)致反應(yīng)速率變慢,因此在相同的反應(yīng)條件下,尼龍6固相縮聚后的分子量要比稀土熒光尼龍6固相縮聚后的分子量高。顆粒越小,反應(yīng)過程中生成的小分子副產(chǎn)物擴(kuò)散的速率就越快,在相同反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度下,顆粒越小,分子量越大。
采用差示掃描量熱法(DSC)對稀土熒光尼龍的等溫結(jié)晶過程進(jìn)行了研究。利用Avrami方程對稀土熒光尼龍等溫結(jié)晶動力學(xué)進(jìn)行研究,對稀土熒光尼龍6等溫結(jié)晶過程的分析
4、可知尼龍6的結(jié)晶速率隨著熒光粉含量的增加而增加,這表明熒光粉對尼龍6有較強(qiáng)的異相成核的作用。通過Arrhenius方程求得不同樣品的表觀結(jié)晶活化能,發(fā)現(xiàn)表觀結(jié)晶活化能隨著熒光粉含量的增加而增加,這表明熒光粉的加入對尼龍6鏈段的運動起阻礙作用。由于固相縮聚后樣品的分子量變大,分子間的作用力增大,固相縮聚前樣品的表觀結(jié)晶活化能要比固相縮聚后的表觀結(jié)晶活化能高。
采用差示掃描量熱法(DSC)對稀土熒光尼龍固相縮聚前后的樣品進(jìn)行了
5、非等溫結(jié)晶過程和二次熔融行為的研究,用Jeziorny,Ozawa和Mo方法對尼龍6和稀土熒光尼龍6固相縮聚前后進(jìn)行非等溫結(jié)晶動力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)Ozawa方法在分析非等溫結(jié)晶時,偏差比較大,而Jeziorny方法雖然也有一定的偏差,但能很好的分析主結(jié)晶過程。Mo方法能很好地分析非等溫結(jié)晶的過程。通過分析可知固相縮聚前的結(jié)晶速率比固相縮聚后的結(jié)晶速率大。熒光粉對尼龍6有異相成核作用,但是熒光粉的存在對尼龍6分子鏈段起到了阻礙的作用,使得稀土
6、熒光尼龍6的結(jié)晶速率比純的尼龍6低,這與等溫結(jié)晶的結(jié)果不同,說明非等溫結(jié)晶是一個更為復(fù)雜的過程。在分析二次熔融行為的過程中,在相同的降溫速率下,發(fā)現(xiàn)稀土熒光尼龍6預(yù)聚體出現(xiàn)了雙峰,而尼龍6預(yù)聚體只出現(xiàn)了單峰。而低溫熔融峰對應(yīng)著尼龍6的γ晶型,而高溫熔融峰對應(yīng)著尼龍6的а晶型,說明熒光粉的存在促進(jìn)了尼龍6的γ晶型的形成。而稀土熒光尼龍6和尼龍6熔融后快速冷卻,都主要以γ晶型的為主,說明快的降溫速率有利于γ晶型的形成。而且稀土熒光尼龍6的結(jié)
7、晶度比尼龍6的結(jié)晶度大,這進(jìn)一步說明熒光粉在尼龍6結(jié)晶的過程中起到了成核劑的作用。
通過對稀土熒光尼龍6切片的萃取實驗,分析了萃取水溫度、萃取浴比、攪拌等對萃取效果的影響,采用阿貝折光儀測定了可萃取物濃度隨萃取時間的變化。在萃取動力學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)固-液傳質(zhì)理論,進(jìn)行了萃取動力學(xué)模擬,得到了萃取動力學(xué)參數(shù)C1與C2及平衡線斜率m與萃取水溫度的關(guān)系式,C1和C2隨著萃取溫度的升高而增加,C1和C2的值越大可萃取物的濃度也
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