聚酰胺6型熱塑性彈性體的合成及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、熱塑性彈性體(TPE)是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料，它既能在常溫下像橡膠一樣彈性形變，又能在高溫下如塑料一樣塑化變形，兼具橡膠的彈性和塑料的熔體流動性。聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE)是最近開發(fā)出來的一種新型熱塑性彈性體，與聚氨酯熱塑性彈性體和聚醚酯熱塑性彈性體一樣，屬于分段型嵌段共聚物。聚酰胺6型熱塑性彈性體(PEEA-6)是TPAE的一種重要產(chǎn)品。
　　 本文合成了具有分段型嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的聚酰胺6型熱塑性彈性體。采

2、用兩步法合成，先合成雙端羧基封端的PA6預聚體，再與PTMG(聚四氫呋喃)進行聚酯化反應生成聚酰胺6熱塑性彈性體。研究了PA6預聚體分子量控制方法，并對反應溫度、時間、真空度以及催化劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑用量等合成工藝參數(shù)和條件作了研究，最后得出預聚體聚合反應較佳工藝條件：第一步預聚合220℃～230℃開環(huán)30min，240℃～250℃反應4小時，250℃抽真空1小時(真空度500-1000Pa)。嵌段共聚物合成較佳工藝條件為：反應時間3小

3、時，抽真空1小時，反應溫度240～250℃，催化劑鈦酸四正丁酯用量為PTMG用量的1％，抽真空時真空度為500～1000Pa，在此條件下所得的PA6/PTMG嵌段共聚物的相對粘度最高為1.74，沸水萃取率最低為3.6％。
　　 本文對所合成的嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究，其紅外光譜圖出現(xiàn)了酯羰基伸縮振動峰以及醚鍵的對稱及不對稱伸縮振動峰，表明產(chǎn)物是以酯鍵相連的嵌段共聚物。1H-NMR分析顯示產(chǎn)物中無未反應的聚醚和聚酰胺預聚體

4、的存在，產(chǎn)物全部為聚酰胺6彈性體，并且產(chǎn)物的軟硬段比例符合投料比。熱重分析(TGA)以及差示掃描量熱(DSC)研究表明，PEEA-6在300℃以內(nèi)具有良好的熱穩(wěn)定性，對于常規(guī)的PA6成型加工溫度260-280℃，完全可以滿足共混或者注塑成型加工的需要。PEEA-6的動態(tài)力學分析(DMA)顯示其Tg低于-50℃，并且具有良好的“橡膠平臺”，彈性體的可使用溫度范圍-50℃～200℃。應力應變測試、邵氏硬度測試顯示，隨著PTMG軟段的鏈段增長