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《湖南大学》 2003年
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树枝状尼龙6的合成与性能研究

郑世昭  
【摘要】:在新材料的应用方面,工程塑料的应用日渐广泛,在车辆工业、机械工业、电子电气、通讯工业、化学工业和日用消费品领域,正在越来越多地使用各种工程塑料、改性工程塑料替代传统的金属材料或热固性塑料。利用先进的改性技术赋予聚酰胺良好的综合性能,获得高性价比的聚酰胺材料,拓展应用其领域,其中的一种重要方法是共缩聚法。 树枝状大分子是当前正在蓬勃发展的一类三维的,高度有序的新型合成高分子。而聚酰胺-胺树枝状大分子是研究较为广泛和成熟的树枝状大分子之一,其分子内部和末端含有大量的强极性酰胺键和活泼氨基,由发散法合成的PAMAM树枝状大分子其低代数(3.0代以下)为敞开和相对疏松的结构。利用这种独特结构和性能,可使其在聚合物材料的加工应用方面发挥作用。 本文利用PAMAM树枝状大分子其低代数(3.0代以下)敞开和相对疏松的结构,以及分子内部和末端含有大量的强极性酰胺键和活泼氨基来改性尼龙6,以达到合成具有新型结构尼龙6的目的。设计先合成了末端为活泼氨基的聚酰胺-胺树枝状大分子,并对其合成工艺进行了优化,然后合成了一定分子量的单羧基封端尼龙6,并利用聚酰胺-胺树枝状大分子末端的活泼氨基与单羧基封端尼龙6的羧基进行缩聚反应,最终合成出具有新型结构的树枝状尼龙6。 首先,讨论了聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子的特点和合成机理,考察了反应温度、反应时间和投料摩尔比对合成的影响,确定和优化了合成聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子的适宜工艺条件。对合成的聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子进行了红外和核磁共振的表征分析,表明合成的PAMAM为末端带有活泼氨基的树枝状大分子。 其次,讨论了合成单羧基封端尼龙6的影响因素和相对分子质量控制,具体考察了开环剂的量、聚合温度和聚合时间对合成的影响,确定了合成单羧基封端尼龙6的工艺条件。并对合成的单羧基封端尼龙6进行了粘度法测定和红外光谱分析,表明合成的单羧基封端尼龙6为是预先设计的一定分子量单羧基封端的尼龙6。 最后,对合成的尼龙6、PAMAM的G1代与PA6的缩聚物PA6-G1-PAMAM和PAMAM的G2代与PA6的缩聚物PA6-G2-PAMAM进行了扫描电镜观察、力学性能测试和热分析。结果表明所合成的树枝状尼龙6为所设计的从核心向外发散增 长的新型结构的树枝状聚合物,PA6与PAMAM的GZ .0缩聚物PA6一GZ一PAMAM呈 规整的球貌结构,其玻璃化转变温度Tg比PA6提高21℃,热性能稳定,且力学 性能保持,其性能可以满足纺丝或成型加工。合成的树枝状尼龙6熔融粘度较 线性尼龙6明显降低,这又会给加工过程中注射成型、共混、低压加工和高分 子量材料加工提供方便。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ323.6

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