對苯二甲酰雙己內(nèi)酰胺合成及其在MCPA6中應(yīng)用.pdf

1、單體澆鑄尼龍6（Monomer Casting Polyamide6，簡稱MCPA6），是己內(nèi)酰胺單體在引發(fā)劑、活化劑作用下通過陰離子開環(huán)聚合而得。因 MCPA6分子鏈中大量酰胺基（-CONH-）可賦予其高機(jī)械強(qiáng)度，使其制成品廣泛應(yīng)用于交通、礦山、紡織等諸多領(lǐng)域，但 MCPA6材料存在脆性大、韌性低等不足。為此，本文在先行合成新型活化劑—對苯二甲酰雙己內(nèi)酰胺（TBCL）基礎(chǔ)上，以聚四氫呋喃醚二醇（PTMG）為增韌劑，系統(tǒng)開展了二者在 M

2、CPA6制備中相關(guān)應(yīng)用研究，以期解決MCPA6脆性大、韌性低等不足。
　　以對苯二甲酰氯、己內(nèi)酰胺為主要原料，輔以中和劑，在無水、136℃下合成 TBCL粗產(chǎn)物，再經(jīng)洗滌、干燥等工序，制得 TBCL。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在TBCL合成中，中和劑以吡啶為宜；（2）在對苯二甲酰氯、己內(nèi)酰胺、吡啶三者物質(zhì)的量比為1:2.2:3時(shí)，TBCL收率達(dá)91.3％，其熔點(diǎn)位于189~192℃之間，并具有明顯結(jié)晶特性；（3）試樣 FTIR譜圖中未現(xiàn) N

3、-H伸縮振動(dòng)吸收峰，而其它特征基團(tuán)吸收峰均呈現(xiàn)，表明合成物為TBCL目標(biāo)產(chǎn)物。
　　以 TBCL為活化劑，NaOH為引發(fā)劑，由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制備 MCPA6。探討 NaOH、TBCL彼此添加量對試樣固化時(shí)間、機(jī)械性能以及結(jié)構(gòu)和熱性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）以己內(nèi)酰胺為基準(zhǔn)，在 TBCL物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)位于0.69%~0.90%、NaOH物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)位于1.27%~2.49%時(shí)，MCPA6試樣固化時(shí)間均在18min以內(nèi)；但當(dāng)TBCL的

4、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)高于0.80%時(shí)，試樣室溫放置一個(gè)月后表面出現(xiàn)起霜現(xiàn)象，且 TBCL用量越多起霜愈加嚴(yán)重；（2）在己內(nèi)酰胺、NaOH量一定時(shí)，TBCL用量為0.57%～0.69%時(shí)，可制備性能較佳 MCPA6材料。（3）在己內(nèi)酰胺、TBCL量固定時(shí)，NaOH用量對試樣硬度、斷裂伸長率基本無影響，其值分別在 ShoreD78和6%附近波動(dòng)，但試樣拉伸強(qiáng)度隨 NaOH添加量的增加整體呈下降趨勢， NaOH適宜添加量為1.27%～1.75%。（4

5、） MCPA6試樣 Tg為50℃、Tm為217.4℃；試樣熱分解主要發(fā)生在第三階段（351.4~491.2℃），其最大熱失重溫度為422.9℃；試樣呈單斜晶型結(jié)構(gòu)（α晶型）。
　　以合成TBCL為活化劑，NaOH為引發(fā)劑，輔以增韌劑PTMG，由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制增韌 MCPA6（Na-MCPA6-PTMG），探討 TBCL、PTMG彼此添加量對試樣機(jī)械性能、結(jié)構(gòu)和熱性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在 PTMG添加量相同時(shí)，TBCL與

6、PTMG的物質(zhì)的量比大，Na-MCPA6-PTMG試樣的硬度大、拉伸強(qiáng)度大、斷裂伸長率低。（2）在 TBCL與 PTMG的物質(zhì)的量比恒定時(shí)，隨PTMG用量的增加，Na-MCPA6-PTMG試樣的硬度呈緩慢下降趨勢，拉伸強(qiáng)度下降較快，而斷裂伸長率則快速增加。（3）PTMG的加入可顯著降低 MCPA6的Tg，對Tm幾乎無影響，表明PTMG不影響MCPA6的熱穩(wěn)定性。
　　以 TBCL為活化劑，己內(nèi)酰胺溴化鎂（CMB）為引發(fā)劑，輔以增韌