生物基耐高溫尼龍PA52的聚合及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、尼龍是聚酰胺的俗稱，自1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，由于其優(yōu)異的綜合性能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。進(jìn)入上世紀(jì)90年代，隨著環(huán)境保護(hù)的需要和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)尼龍材料的性能提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。一方面，目前已探明的世界石油儲(chǔ)量?jī)H可供開(kāi)采30余年，我國(guó)石油儲(chǔ)量和開(kāi)采更是難于滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要。另一方面，汽車行業(yè)的低排放技術(shù)以及電子電器加工新技術(shù)（表面貼裝技術(shù)、無(wú)鉛焊錫技術(shù)等）的發(fā)展對(duì)應(yīng)用于該領(lǐng)域的尼龍材料的耐熱性能提出了更高

2、要求。再者，在耐高溫尼龍領(lǐng)域，我國(guó)技術(shù)發(fā)展階段還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際水平，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本被跨國(guó)巨頭所壟斷，主要依賴進(jìn)口。因此，研發(fā)基于可再生資源由來(lái)的生物基耐高溫尼龍及其高性能復(fù)合材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　聚草酰胺是一種主鏈含有草酰單元的特種尼龍，具有高熔點(diǎn)、低吸水、耐酸堿等特性，近年來(lái)廣受關(guān)注。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)從生物資源制備戊二胺單體的技術(shù)取得了突破，生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)基本確立。基于以上背景，本論文聚焦生物基戊二胺由來(lái)的全新耐高溫尼龍-PA5

3、2的聚合及其復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)。
　　本論文第二章以1,5-戊二胺和草酸二丁酯為原料，首先采用一種全新的無(wú)溶劑霧化聚合方法—在氮?dú)饬飨?，將戊二胺單體和草酸二酯霧化、混合進(jìn)而聚合的方法，制備了PA52預(yù)聚物；隨后，第三章通過(guò)固相聚合制備高分子量 PA52。在研究過(guò)程中，探究了霧化聚合與固相聚合的影響因素，基本確立了聚合工藝：霧化聚合氮?dú)饬魉?.0L/min、注射時(shí)間22min；固相聚合溫度250℃、固相時(shí)間6h。在此基礎(chǔ)上，制備了熔點(diǎn)為

4、302.2℃，相對(duì)粘度為3.23的聚草酰胺PA52。與此同時(shí)，采用FTIR、NMR手段對(duì)預(yù)聚物和高聚物進(jìn)行了表征分析。
　　在第四章，為了調(diào)節(jié)聚草酰胺的物性，本論文利用2-甲基-1,5-戊二胺（M5）作為共聚單體，通過(guò)與1,5-戊二胺和草酸二丁酯共聚，制備了一系列PA52/M52共聚物。采用DSC、FTIR、NMR、WAXD和TGA對(duì)共聚物的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，確立了組成與物性的關(guān)系。
　　在前述工作的基礎(chǔ)上，為解決熱塑性樹(shù)脂對(duì)