星型尼龍6、星型尼龍12的合成與表征.pdf

1、星型聚合物是最簡單的一類非線型聚合物。與相應的線型聚合物相比,星型聚合物的熔融粘度和溶液粘度較低,從而可以在較低的溫度和壓力下對星型聚合物成型加工,也使高分子量的星型聚合物成型加工時的溫度和壓力得以降低。此外,較低的粘度也可以進一步改善注射成型,尤其對具有高熔點的縮聚物而言,這些性能是非常重要的。另一方面,粘度的降低使得具有復雜結(jié)構(gòu)的制品以及大型薄壁制品的成型更加容易,而且有利于降低成型加工時的能量消耗。本課題在均苯三甲酸的存在下分別進

2、行己內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺的水解聚合,合成了三臂星型尼龍6和星型尼龍12。本研究工作結(jié)果和結(jié)論如下:
　　1.在均苯三甲酸的存在下,分別進行了己內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺的水解聚合,合成了星型尼龍6和星型尼龍12。用FT-IR,~H-NMR對星型尼龍6和星型尼龍12的化學結(jié)構(gòu)進行了表征。
　　2.測定了星型尼龍6和星型尼龍12的力學性能和流變性能,并與尼龍6和尼龍12相應的性能進行對比,分析了其結(jié)構(gòu)與性能之間關系。實驗結(jié)果表明,隨著均苯

3、三甲酸含量的增加,星型尼龍的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度以及斷裂伸長率均降低。與相應的線型尼龍相比,星型尼龍的力學性能基本保持,其熔融指數(shù)大幅增加,相對粘度大幅降低,其平衡轉(zhuǎn)矩也大幅降低,說明星型尼龍具有較好的的力學性能和較好的流動性能。
　　3.研究了星型尼龍6和星型尼龍12的結(jié)晶熔融行為以及熱降解行為,研究結(jié)果表明:隨著均苯三甲酸含量的增加,星型尼龍的熔點降低,結(jié)晶溫度降低,結(jié)晶速度減慢。星型尼龍和線型尼龍的熱降解過程均為一步

4、反應,支鏈的產(chǎn)生基本不影響尼龍的熱穩(wěn)定性。
　　4.用DMA方法測定了星型尼龍6和星型尼龍12的動態(tài)力學性能。分析了星型尼龍6和星型尼龍12的動態(tài)力學行為,歸屬了各個轉(zhuǎn)變峰的分子運動機理。發(fā)現(xiàn)在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下,線型尼龍和不同的星型尼龍試樣的儲能模量相差較大。高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時,模量相差不大。與相應的線性尼龍相比,隨著均苯三甲酸含量的增加,星型尼龍的α轉(zhuǎn)變溫度向低溫移動,β和γ轉(zhuǎn)變峰幾乎在相同的溫度下出現(xiàn)。計算出了星型尼龍6和

5、星型尼龍12的α轉(zhuǎn)變的活化能。
　　5.通過DSC方法對尼龍6和星型尼龍6、尼龍12和星型尼龍12的非等溫結(jié)晶過程及其動力學進行了研究。在非等溫結(jié)晶過程中,隨著降溫速率的增加,結(jié)晶峰向低溫移動;半結(jié)晶期t1/2隨降溫速率φ的增大呈指數(shù)下降,表明結(jié)晶速率隨降溫速率的增大而提高。分別用Jeziorny修正的Avrami方程和R~t法分析得到非等溫結(jié)晶過程參數(shù),得到星型尼龍6的Avrami指數(shù)在2.41-2.61范圍內(nèi)變化,星型尼龍12