稀土熒光PA6復合材料的原位聚合研究.pdf

1、長余輝高分子復合材料，由于它的節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)使用等特性，是稀土高分子復合材料方面的主要研究課題之一。長余輝自發(fā)光材料是一類吸收了光能并儲存起來，光激發(fā)停止后再把儲存的能量以光的形式慢慢釋放出來的節(jié)能環(huán)保發(fā)光材料，可用于低度應急照明、指示標識和裝飾美化。本文首先采用了原位聚合的方法制備了稀土發(fā)光聚酰胺6（PA6），并對合成的稀土發(fā)光PA6進行了系列的性能表征及研究。
　　 首先，以原位聚合的方法制備了稀土發(fā)光PA6。采用紅外光

2、譜、電位化學滴定、烏式粘度計、熱失重分析、掃描電鏡、光學顯微鏡、熒光分析對所合成的稀土發(fā)光PA6進行結構和性能表征，結果表明，可以用原位聚合的方法制備性能良好的稀土發(fā)光PA6。
　　 分子量測定結果表明在原位聚合過程中，在同樣反應條件下，熒光粉對PA6的分子量有一定影響，粉體含量5％時，分子量增大，而含量超過10％時，分子量有所下降。通過與共混樣品相比，由紅外光譜分析和電位化學滴定可以看出原位聚合制備的復合材料中熒光粉和PA6基

3、體有一定的化學結合，推測熒光粉與PA6基體中的COOH有絡合作用。隨著熒光粉的加入，稀土發(fā)光PA6的熱失重溫度略有升高。且隨著含量的增加，復合材料的熒光強度增大。同時發(fā)現(xiàn)原位聚合制備的熒光粉/PA6復合材料中，熒光粉在PA6中有良好的分散性。
　　 其次研究了稀土發(fā)光PA6的結晶動力學。通過差示掃描量熱儀對結晶結構進行探討，發(fā)現(xiàn)在升溫過程，隨著熒光粉的加入，PA6存在γ晶型且結晶度增大，但在降溫和再升溫過程，隨著熒光粉的加入，P

4、A6的結晶度卻呈下降趨勢。初步推測，熒光粉的加入使得PA6的品型發(fā)生了轉變。通過差示掃描量熱儀、熱臺偏光顯微鏡、光學解偏振對結晶動力學進行研究發(fā)現(xiàn)，熒光粉對PA6的結晶有成核劑作用，PA6的結晶速率增大。Jeziorny法和Mo法都可以很好分析稀土發(fā)光PA6的非等溫結晶動力學。
　　 同時初步進行了稀土發(fā)光PA6的反應動力學研究。通過改變不同的工藝條件，如熒光粉加入時機、投放比、出料時間等制備不同的樣品，研究熒光粉對聚合反應的影

5、響。在本實驗范圍內(nèi)，改變聚合時間發(fā)現(xiàn)，隨著聚合時間的增長，純PA6的分子量隨反應時間的變化規(guī)律呈線性，單體轉化率隨反應時間的延續(xù)變化較小，遵循逐步聚合反應機理。但加入熒光粉后，在同樣的反應條件下，轉化率和分子量都減小，說明熒光粉的加入對PA6的聚合反應不利。改變熒光粉的加入時機，發(fā)現(xiàn)不同的熒光粉加入時機對聚合反應也有一定影響，特別是對已內(nèi)酰胺單體開環(huán)反應影響最大，所以熒光粉的最佳投入時機為單體充分開環(huán)后，且反應體系溫度剛升至聚合溫度（2