利用己內(nèi)酰胺與間對(duì)苯二甲酸己二胺鹽（6I鹽）聚合制備得到系列共聚尼龍6/6I。通過(guò)傅里葉紅外光譜儀表征了材料的化學(xué)結(jié)構(gòu),通過(guò)差示掃描量熱分析、熱重分析、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析研究了材料的熱行為并測(cè)試了聚合物的力學(xué)性能。結(jié)果表明,共聚組分6I的引入會(huì)導(dǎo)致體系結(jié)晶溫度（T_c）與熔點(diǎn)（T_m）的降低,但并不會(huì)顯著改變體系的熱分解行為;此外,6I鹽的加入會(huì)提高共聚體系的拉伸/彎曲強(qiáng)度,添加10份6I鹽時(shí)共聚體系的缺口沖擊強(qiáng)度最佳。 

【文章來(lái)源】：塑料工業(yè). 2017,45(11)北大核心CSCD

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尼龍6與系列共聚物6/6I的紅外光譜圖

?礱饔?酰胺鍵形成。各特征譜帶的歸屬分別如下:3300cm－1附近對(duì)應(yīng)酰胺鍵中—NH—的伸縮振動(dòng)吸收峰;1638cm－1附近的強(qiáng)吸收峰對(duì)應(yīng)酰胺鍵上C?O的伸縮振動(dòng)吸收峰，而3083cm－1、1547cm－1則對(duì)應(yīng)—NH—彎曲振動(dòng)及—C—N—伸縮振動(dòng)(酰胺Ⅱ譜帶)的吸收峰。另外，2928cm－1、2857cm－1處對(duì)應(yīng)亞甲基(—CH2—)的伸縮振動(dòng)吸收峰［14］。由于6I的添加量不高，紅外譜圖上并未有明顯的苯環(huán)骨架振動(dòng)譜帶，但6I的加入導(dǎo)致1269cm－1處C—H的彎曲振動(dòng)譜帶峰形變寬。2.2TGA分析a－TGb－DTG圖2尼龍6與系列共聚物6/6I的TG與DTG曲線Fig2TGandDTGcurvesofneatPA6anddifferenttypesofPA6/6I圖2為不同配比共聚尼龍6/6I的熱失重曲線(TG)與熱重微分曲線(DTG)。由圖可知，PA6/6I系列聚合物的熱降解行為基本一致，均在380℃左右開(kāi)始發(fā)生降解，且只存在一個(gè)熱失重臺(tái)階，呈現(xiàn)典型的“Z”字型。這表明6I單元的引入并未顯著改變共聚體系的熱分解行為，且PA6/6I系列聚合物均具有較好的熱穩(wěn)定性。2.3DSC和DMA分析采用差示掃描量熱分析(DSC)表征6I的加入對(duì)共聚體系結(jié)晶性能的影響，DSC曲線呈現(xiàn)于圖3，相應(yīng)的結(jié)晶與熔融參數(shù)列于表2。圖3a是共聚尼龍6/6I第一次降溫的DSC曲線，從圖中可以看出，相較于純的尼龍6(PA6/6I-0)，添加5%6I后共聚尼龍的結(jié)晶溫度(Tc)由189.0℃降低到了172.3℃，降低了16.7℃。隨著6I單元所占比重的增加，共聚尼龍6/6I的結(jié)晶溫度(Tc)逐漸降低，且結(jié)晶峰的寬度逐漸變寬。其中，PA6/6I-20的Tc比PA6/6I-5降低了約52℃，結(jié)晶峰寬擴(kuò)展了21.8℃。這說(shuō)明6I單元的引入使得共聚體系的結(jié)晶能力降低，結(jié)晶過(guò)程變得更加困難，且6I的引入使得晶體的不完善程度增大。圖3b是共聚尼龍6/6I的第二?

入導(dǎo)致尼龍6晶型發(fā)生了變化，而明顯的冷結(jié)晶峰則表明此時(shí)6I加入后對(duì)體系結(jié)晶的完善程度產(chǎn)生了抑制作用。而且，隨著6I含量的增加，共聚尼龍6/6I的熔融溫度(Tm)與熔融峰強(qiáng)度均逐漸降低。這是由于6I單元的無(wú)規(guī)引入破壞了分子鏈的規(guī)整性，導(dǎo)致共聚尼龍6/6I的分子鏈在擴(kuò)散遷移的過(guò)程中規(guī)則堆砌的程度降低。另外，6I單元引入后體系的Tc降低，低溫結(jié)晶時(shí)分子鏈的活動(dòng)能力下降，形成的晶體較不完善且晶體間完善程度差別很大，因此相比純的PA6其Tm與熔融峰強(qiáng)度均有所下降。a－第一次降溫曲線b－第二次升溫曲線圖3尼龍6與共聚物6/6I的DSC曲線Fig3DSCcurvesofneatPA6anddifferenttypesofPA6/6I表2尼龍6與共聚物6/6I的熱性能參數(shù)Tab2ThermalpropertiesofneatPA6anddifferenttypesofPA6/6I試樣結(jié)晶峰寬/℃Tc/℃Tm/℃ΔHm/J·g－1Tg/℃PA6/6I-016.8189.0221.1232.462.6PA6/6I-520.9172.3209.9193.567.7PA6/6I-1021.9162.6204.8131.570.7PA6/6I-1523.8146.3195.260.455.5PA6/6I-2042.7120.3174.824.854.5注:1)Tc－結(jié)晶峰溫度;Tm－熔融峰溫度;ΔHm－熔融熱焓;Tg－玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。圖4尼龍6與共聚物6/6I的DMA曲線Fig4DMAcurvesofneatPA6anddifferenttypesofPA6/6I為了能夠觀察到更為明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程，我們采用DMA對(duì)共聚尼龍6/6I進(jìn)行更進(jìn)一步的表征。不同共聚尼龍6/6I的損耗因子(tanδ)隨溫度的變化如圖4所示，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)列于表2，在40～100℃溫度范圍內(nèi)損耗因子峰所對(duì)應(yīng)的溫度即為共聚尼龍的Tg。結(jié)果表明，當(dāng)6I鹽的添加量低于10%時(shí)，共聚尼龍的Tg會(huì)隨著6I鹽含量的增加而增大;而當(dāng)6I鹽的添加量高于10%時(shí)，Tg反而會(huì)隨著6I鹽含量的增加而向低溫方向偏移。這是因?yàn)?I?

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3146018