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《河北工业大学》 2006年
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聚甲亚胺—尼龙6共聚物的制备、表征与性能研究

荆占山  
【摘要】:聚甲亚胺是一类高分子链中含有-C=N-结构的共聚物,具有高的熔点和刚性,采用这类聚合物与尼龙6复合是提高尼龙6力学性能的一种有效途径。 本文分别采用两种具有反应活性官能团的活化剂对聚甲亚胺进行封端制备大分子活化剂,在格氏试剂作用下引发ε-己内酰胺阴离子开环聚合,得到酯封端的聚甲亚胺-尼龙6共聚物和异氰酸酯封端的聚甲亚胺-尼龙6共聚物。 通过控制对苯二甲醛、二胺(己二胺或二氨基二苯醚)和对氨基苯甲酸苯酯(PAB)的物质的量(PAB物质的量的二倍和二胺物质的量之和与对苯二甲醛的物质的量相等),制得酯基封端的聚甲亚胺(PAM)大分子活化剂PAM1和PAM2,然后在格氏试剂的共同作用下引发ε-己内酰胺阴离子开环聚合制得酯基封端的聚甲亚胺1-尼龙6共聚物和酯基封端的聚甲亚胺2-尼龙6共聚物。特性粘数测试表明,随聚甲亚胺用量的增大,两种共聚物的特性粘数成降低的趋势。DSC测试结果表明随聚甲亚胺用量的增大,两种共聚物的熔点和结晶度呈降低的趋势。X-射线衍射测试表明,两种共聚物的晶型均发生变化,出现了γ晶型。 控制胺与醛的摩尔比,制得了两种不同分子量的胺封端的聚甲亚胺,然后用TDI对其进行封端,制得异氰酸酯封端的聚甲亚胺大分子活化剂,在格氏试剂的共同作用下引发ε-己内酰胺阴离子开环聚合得到异氰酸酯封端的聚甲亚胺-尼龙6共聚物。特性粘数测试表明,随聚甲亚胺用量的增大,两种共聚物的特性粘数成降低的趋势。DSC测试结果表明,随聚甲亚胺用量的增大,共聚物的熔点和结晶度呈降低的趋势。X-射线衍射测试也表明,共聚物的晶型发生了变化,出现了γ晶型。 酯封端的聚甲亚胺1-尼龙6共聚物力学性能测试表明当醛胺摩尔比为6/5,PAM1用量为12%时,共聚物的冲击强度为13.9kJ/m~2,共聚物的拉伸强度为92.29MPa,与纯尼龙6相比分别提高了100%和20%;对酯封端的聚甲亚胺2-尼龙6共聚物进行力学性能测试,发现当醛胺比为5/4,PAM2用量为7%时,共聚物的冲击强度为10.9kJ/m~2,拉伸强度为87.98MPa,与纯尼龙6相比分别提高了60%和10%。 异氰酸酯封端聚甲亚胺1-尼龙6共聚物力学性能测试表明,当胺醛摩尔比为4/3,PAM1用量为9wt%时,共聚物的冲击强度为26.2kJ/m~2,拉伸强度为85MPa,与纯尼龙相比分别提高了300%和10%;当胺醛摩尔比为5/4,PAM1用量为7wt%时,共聚物的冲击强度为18.9kJ/m~2,拉伸强度为84.57MPa,与纯尼龙相比分别提高了200%和10%; 对采用两种活化剂制得的共聚物进行了电子扫描测试,照片中共聚物均呈现明显的韧性断裂,表明共聚物具有良好的韧性。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ342.11

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