聚酰胺6-聚醚胺共聚物的制備及表征.pdf

1、聚酰胺（Polyamide PA），俗稱尼龍（nylon），是世界上第一種合成纖維。在工程塑料領(lǐng)域，尼龍6（PA6）具有力學(xué)性能優(yōu)良、耐磨損、自潤滑、耐油及耐弱酸弱堿等優(yōu)良的綜合性能。然而其存在干態(tài)和低溫沖擊性能差的特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。在纖維領(lǐng)域，尼龍6纖維具有優(yōu)良的耐磨性、同時(shí)質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，彈性回復(fù)率高。但其耐熱、耐光性較差，與棉相比，制成的衣物悶熱不透氣且易起靜電。將柔性鏈段嵌入到尼龍剛性鏈段中，通過改變?nèi)嵝枣湺蔚慕Y(jié)構(gòu)、

2、長度以及添加量來獲得一系列具備不同性質(zhì)的尼龍改性共聚物，是一種應(yīng)用較為廣泛的改性方法。聚醚胺是一類主鏈為聚醚結(jié)構(gòu)，末端活性官能團(tuán)為胺基的聚合物。通過選擇不同的聚氧化烷基結(jié)構(gòu)，可以形成具有不同反應(yīng)活性、韌性、粘度以及親水性等性能的聚醚胺。與聚酰胺6共聚，即可作為超韌耐熱工程塑料使用，也可制備成強(qiáng)度高、吸水性好的彈性纖維。
　　本文以聚醚胺（PEA，D2000）、己內(nèi)酰胺（CPL）、己二酸（AA）以及開環(huán)劑（水或者ω-氨基己酸）為原料

3、按照一定配比分別在250mL四口燒瓶和50L聚合釜上分別合成了聚酰胺6/聚醚胺共聚物（PA6-co-PEA）。探究最佳的反應(yīng)工藝條件：240℃高壓下反應(yīng)6h，250℃常壓下反應(yīng)不低于4h。通過控制常壓反應(yīng)的時(shí)間，獲得分子量不同的共聚物。
　　同時(shí)，利用50L高壓聚合釜批量制備了（PA6-co-PEA），并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征，1HNMR、FT-IR、可萃取物含量、GPC結(jié)果表明共聚物中同時(shí)含有PA6與PEA的特征峰，證明PA6

4、、PEA發(fā)生了共聚，并得到數(shù)均相對(duì)分子量在15000~40000之間，可萃取物含量在10%左右的共聚物。DSC、XRD、TGA的結(jié)果表明，PEA柔性段分散在PA6剛性鏈段當(dāng)中，破壞了PA6剛性鏈段的連續(xù)性，使分子內(nèi)氫鍵的作用力下降。隨著PEA含量的增加，共聚物的熔融溫度、結(jié)晶溫度、結(jié)晶度以及熱分解溫度均有下降，但晶型仍保持與PA6相同的α、γ型。從TGA結(jié)果可知（PA6-co-PEA）具有良好的熱穩(wěn)定性，完全符合常規(guī)的加工工藝要求。此外

5、毛細(xì)管流變儀的結(jié)果表明：（PA6-co-PEA）屬于典型的非牛頓流體，其非牛頓系數(shù)n在測試溫度范圍內(nèi)均小于1，且粘流活化能較低，說明共聚物有較大的溫度加工窗口。對(duì)不同牽伸倍數(shù)的纖維進(jìn)行力學(xué)性能、沸水收縮率、熱收縮率、回彈性、回潮率以及比電阻的表征，結(jié)果顯示：PEA改性的PA6纖維其沸水收縮率、熱收縮率均大于純PA6纖維，但強(qiáng)度變小；回潮率、體積比電阻以及回彈性均得到不同程度的改善。隨著牽伸倍數(shù)的增大，纖維的初始模量增大，但拉伸應(yīng)變減小。