嵌段共聚酰胺6 11的合成、表征及性能的研究.pdf

1、聚酰胺，俗稱尼龍，是指在其分子鏈中含有酰胺基團(tuán)的一類高分子材料，廣泛應(yīng)用于紡織、汽車、機(jī)械等諸多領(lǐng)域。尼龍的性能強(qiáng)烈依賴于尼龍分子鏈中酰胺基團(tuán)間烷基鏈段的長度。隨著烷基鏈長度的增加，尼龍材料表現(xiàn)出許多優(yōu)異性能(如高的抗沖強(qiáng)度、低熔點(diǎn)、小的吸水率等)。高性能新材料是當(dāng)今材料領(lǐng)域的發(fā)展方向。在我國，高性能高分子材料被國家科技部列為重點(diǎn)發(fā)展材料之一，而其中通用工程塑料改性則被列為973重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。作為通用工程塑料之一的尼龍11是一種高性

2、能高分子基體樹脂，但是其昂貴的價(jià)格以及純粹的尼龍11本身強(qiáng)度并不高的缺陷限制了尼龍11的應(yīng)用空間。因此，通過物理或化學(xué)改性提高尼龍11為主體的基體材料的綜合性能以及降低其價(jià)格，以拓寬尼龍11樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域十分必要。 目前關(guān)于尼龍11改性研究多以物理改性為主，鮮見以尼龍11為主體的嵌段共聚材料的研究報(bào)道。主要是由于11—氨基十一酸單體的制備技術(shù)一直為法國ATO公司所壟斷，該公司獨(dú)家開發(fā)并工業(yè)化生產(chǎn)以尼龍11為主體的三元共聚尼龍工程

3、塑料。因此，本論文以尼龍11預(yù)聚物和尼龍6預(yù)聚物為原料，制備嵌段共聚酰胺611工程塑料，主要工作和創(chuàng)造性研究有以下幾個(gè)方面： (1)合成了以11—氨基十一酸預(yù)聚物和己內(nèi)酰胺預(yù)聚物為原料的一系列嵌段共聚酰胺611 在水存在的條件下，采用本體熔融聚合法分別制備出尼龍11預(yù)聚物和尼龍6預(yù)聚物，再將兩種預(yù)聚物按照不同的比例制備得到高性能嵌段共聚酰胺611。并用紅外光譜(FTIR)和差示掃描量熱分析(DSC)等多種方法對嵌段共聚酰

4、胺611進(jìn)行了表征。同時(shí)本文還初步考察了己內(nèi)酰胺預(yù)聚物含量對產(chǎn)物吸水率的影響。 (2)研究了嵌段共聚酰胺611的力學(xué)性能 研究了尼龍6預(yù)聚物含量對嵌段共聚酰胺611的力學(xué)性能的影響。測試結(jié)果表明：尼龍6預(yù)聚物的加入有助于提高嵌段共聚酰胺611的拉伸強(qiáng)度，在預(yù)聚物含量為10wt％時(shí)，產(chǎn)物的拉伸強(qiáng)度最高，幾乎為純尼龍11的一倍；雖然材料的沖擊強(qiáng)度也有所提高，但并不明顯。 (3)考察了嵌段共聚酰胺611的流變行為研究表

5、明：嵌段共聚酰胺611為假塑性流體，表現(xiàn)出切力變稀現(xiàn)象；隨著尼龍6預(yù)聚物含量的增加，非牛頓指數(shù)減小，其流動行為偏離牛頓流體的程度增大，而表觀粘度則先增加后減小；粘流活化能隨著剪切應(yīng)力的增大和己內(nèi)酰胺含量的增加而減小；而它隨著τw的增大，對溫度的敏感性降低，在恒定剪切應(yīng)力下可在較寬的溫度范圍內(nèi)獲得較穩(wěn)定的流動，故易成型加工。 (4)探討了嵌段共聚酰胺611的結(jié)晶動力學(xué)過程 采用經(jīng)典的結(jié)晶動力學(xué)理論對嵌段共聚酰胺611的結(jié)晶