稀土熒光PA6復(fù)合材料的原位聚合研究.pdf

1、長(zhǎng)余輝高分子復(fù)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(fù)合材料方面的主要研究課題之一。長(zhǎng)余輝自發(fā)光材料是一類吸收了光能并儲(chǔ)存起來(lái)，光激發(fā)停止后再把儲(chǔ)存的能量以光的形式慢慢釋放出來(lái)的節(jié)能環(huán)保發(fā)光材料，可用于低度應(yīng)急照明、指示標(biāo)識(shí)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(duì)合成的稀土發(fā)光PA6進(jìn)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(xué)滴定、烏式粘度計(jì)、熱失重分析、掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡、熒光分析對(duì)所合成的稀土發(fā)光PA6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發(fā)光PA6。
　　 分子量測(cè)定結(jié)果表明在原位聚合過(guò)程中，在同樣反應(yīng)條件下，熒光粉對(duì)PA6的分子量有一定影響，粉體含量5％時(shí)，分子量增大，而含量超過(guò)10％時(shí)，分子量有所下降。通過(guò)與共混樣品相比，由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

3、體有一定的化學(xué)結(jié)合，推測(cè)熒光粉與PA6基體中的COOH有絡(luò)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(fù)合材料的熒光強(qiáng)度增大。同時(shí)發(fā)現(xiàn)原位聚合制備的熒光粉/PA6復(fù)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(jié)晶動(dòng)力學(xué)。通過(guò)差示掃描量熱儀對(duì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)在升溫過(guò)程，隨著熒光粉的加入，PA6存在γ晶型且結(jié)晶度增大，但在降溫和再升溫過(guò)程，隨著熒光粉的加入，P

4、A6的結(jié)晶度卻呈下降趨勢(shì)。初步推測(cè)，熒光粉的加入使得PA6的品型發(fā)生了轉(zhuǎn)變。通過(guò)差示掃描量熱儀、熱臺(tái)偏光顯微鏡、光學(xué)解偏振對(duì)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，熒光粉對(duì)PA6的結(jié)晶有成核劑作用，PA6的結(jié)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(jié)晶動(dòng)力學(xué)。
　　 同時(shí)初步進(jìn)行了稀土發(fā)光PA6的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究。通過(guò)改變不同的工藝條件，如熒光粉加入時(shí)機(jī)、投放比、出料時(shí)間等制備不同的樣品，研究熒光粉對(duì)聚合反應(yīng)的影

5、響。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，改變聚合時(shí)間發(fā)現(xiàn)，隨著聚合時(shí)間的增長(zhǎng)，純PA6的分子量隨反應(yīng)時(shí)間的變化規(guī)律呈線性，單體轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間的延續(xù)變化較小，遵循逐步聚合反應(yīng)機(jī)理。但加入熒光粉后，在同樣的反應(yīng)條件下，轉(zhuǎn)化率和分子量都減小，說(shuō)明熒光粉的加入對(duì)PA6的聚合反應(yīng)不利。改變熒光粉的加入時(shí)機(jī)，發(fā)現(xiàn)不同的熒光粉加入時(shí)機(jī)對(duì)聚合反應(yīng)也有一定影響，特別是對(duì)已內(nèi)酰胺單體開(kāi)環(huán)反應(yīng)影響最大，所以熒光粉的最佳投入時(shí)機(jī)為單體充分開(kāi)環(huán)后，且反應(yīng)體系溫度剛升至聚合溫度（2