共聚酰胺改性PA6的制備及己內(nèi)酰胺開環(huán)機(jī)理的探究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 16:56
聚酰胺6(PA6)因其綜合性能優(yōu)異,被廣泛應(yīng)用于民用纖維、電子元件、航天航空等領(lǐng)域。但純PA6的透明性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性較差,因此引入第二單體、第三單體與己內(nèi)酰胺共聚對(duì)PA6進(jìn)行改性以彌補(bǔ)其性能上的不足。本文設(shè)計(jì)了一系列氨基酸或二元酸/二元胺組合與己內(nèi)酰胺共聚,探究共聚開環(huán)機(jī)理,并針對(duì)其中綜合性能較好的一種共聚物探究最佳聚合條件,并在反應(yīng)釜中批量試制,進(jìn)一步比較該共聚物與純PA6的性能差異。首先,本文以己內(nèi)酰胺、氨基酸或二元酸/二元胺(摩爾比為1:1)為原料,設(shè)計(jì)了共17組反應(yīng)體系,己內(nèi)酰胺同時(shí)作為高熔點(diǎn)二元酸的溶劑,在不使用其他溶劑的情況下直接熔融共聚。對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,測(cè)試其可萃取物含量、相對(duì)黏度及相對(duì)分子量等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入二元酸和二元胺后,己內(nèi)酰胺可以在無(wú)水條件下開環(huán)聚合。因此可以認(rèn)為:當(dāng)體系中己內(nèi)酰胺與二元酸、二元胺共存且為熔融狀態(tài)時(shí),二元酸羧基上的質(zhì)子會(huì)轉(zhuǎn)移到己內(nèi)酰胺的羰基氧原子形成活性中心,隨后二元胺進(jìn)攻碳正離子引發(fā)開環(huán)和加聚反應(yīng)并生成線性低分子預(yù)聚物,預(yù)聚物和二元酸進(jìn)一步縮聚生成共聚酰胺。然后針對(duì)該反應(yīng)機(jī)理做了驗(yàn)證。隨后,在分析上述17組反應(yīng)體系制備的共聚酰...
【文章來(lái)源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國(guó)內(nèi)CPL、PA6的總產(chǎn)能變化圖
2圖 1-2 國(guó)內(nèi) CPL、PA6 進(jìn)口依存度變化圖Figure 1-2 Trend chart of CPLand PA6 import dependence at home6 作為一種重要的合成材料,不僅具有耐腐蝕、耐蟲蛀等合成纖具有以下特點(diǎn):晶性。PA6 分子鏈中含有由亞甲基組成的柔性鏈段,這些柔性連接,因其主鏈上沒(méi)有側(cè)基,分子鏈段運(yùn)動(dòng)阻力小,且酰胺鍵 PA6 是一種半結(jié)晶聚合物。水性。PA6 分子鏈中酰胺鍵密度是所有聚酰胺中最大的,所以酰胺中最高的,若制成衣物,材料的吸汗能力強(qiáng),舒適度好。
且熔體流動(dòng)性隨之變差,選擇合適的綠色溶劑來(lái)制備這些聚員的新問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái),采用兩步聚合法制備半芳香族共聚酰胺釜中制備預(yù)聚物,然后采用固相聚合或擠出熔融聚合法得到高熔。目前研究者對(duì) PA6 引入芳環(huán)進(jìn)行改性時(shí),或分兩步、三步法進(jìn)劑,或使用溶劑,這不符合工藝簡(jiǎn)單與環(huán)保的原則。WenzhiWan一種環(huán)境友好的合成方案,通過(guò)引入大量的水作為對(duì)苯二甲酸和溶劑來(lái)制備 PA10T,但是,后處理工序中設(shè)備壓力大、能耗高限路線的工業(yè)化。于上述原因,本論文以己內(nèi)酰胺為主要原料,添加一定的氨基酸組分,在不使用水作為開環(huán)劑、不加入其他有機(jī)溶劑的條件下改性 PA6,其合成路線如圖 1-3。該合成路線具有工藝簡(jiǎn)單、綠決了共聚酰胺傳統(tǒng)聚合工藝復(fù)雜[62,63],使用有機(jī)溶劑導(dǎo)致環(huán)境
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低熔點(diǎn)聚酰胺的制備與性能[J]. 毛雪峰,錢楊,蔣佳莉,周鄧飛,么丹陽(yáng),王秀華. 紡織學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]α和γ晶型尼龍6的可控合成(英文)[J]. 黃映珊,姜鋒,李杰,彭舒敏,任茜,羅玉航,易春旺. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]碳纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的研究[J]. 肖浩,張中偉,彭慶益,張祥福,周文. 上海塑料. 2015(04)
[4]三元共聚半芳香尼龍的低溫聚合及其性能研究[J]. 曹凱凱,陳林飛,王文志,黃自華,鄧凱桓,姜其斌. 塑料工業(yè). 2014(10)
[5]PA6/彈性體/OMMT復(fù)合材料的性能研究[J]. 王超,李迎春,胡國(guó)勝,余小紅,曹東豪. 塑料科技. 2014(10)
[6]聚酰胺6-聚乙二醇共聚物的合成與性能[J]. 劉宇,揣成智,許國(guó)賀,呂愛(ài)龍. 天津科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]含芳基高強(qiáng)度特種尼龍及其改性研究[J]. 韓冰,方乃照,張聲春,張春祥,王洪斌,別群梅. 工程塑料應(yīng)用. 2012(10)
[8]溫度對(duì)UHMWPA6纖維解絡(luò)合效果及結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 鄧召良,楊中開,李小寧,賈清秀,付中玉. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[9]解絡(luò)合時(shí)間對(duì)UHMWPA6纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 鄧召良,楊中開,李小寧,賈清秀,付中玉. 合成纖維工業(yè). 2011(02)
[10]PA6/CaCl2復(fù)合物的絡(luò)合機(jī)理研究[J]. 熊祖江,李小寧,賈清秀,付中玉,楊中開. 高分子學(xué)報(bào). 2010(08)
碩士論文
[1]聚酰胺6/聚醚胺共聚物的制備及表征[D]. 李璐.東華大學(xué) 2017
[2]“沙袋結(jié)構(gòu)”增韌PA6/EPDM/nano-CaCO3三元復(fù)合材料相形貌及增韌機(jī)理研究[D]. 鄭期強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[3]芳香族聚酰胺預(yù)聚體共聚改性聚已內(nèi)酰胺的研究[D]. 王一帆.蘇州大學(xué) 2013
[4]PET-PA6嵌段共聚物結(jié)構(gòu)表征[D]. 李雅芳.北京服裝學(xué)院 2012
[5]含芳香環(huán)改性尼龍6的合成及表征[D]. 石帥.蘇州大學(xué) 2011
[6]三元共聚尼龍熱熔膠的合成與性能研究[D]. 金旭東.中北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3564544
【文章來(lái)源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國(guó)內(nèi)CPL、PA6的總產(chǎn)能變化圖
2圖 1-2 國(guó)內(nèi) CPL、PA6 進(jìn)口依存度變化圖Figure 1-2 Trend chart of CPLand PA6 import dependence at home6 作為一種重要的合成材料,不僅具有耐腐蝕、耐蟲蛀等合成纖具有以下特點(diǎn):晶性。PA6 分子鏈中含有由亞甲基組成的柔性鏈段,這些柔性連接,因其主鏈上沒(méi)有側(cè)基,分子鏈段運(yùn)動(dòng)阻力小,且酰胺鍵 PA6 是一種半結(jié)晶聚合物。水性。PA6 分子鏈中酰胺鍵密度是所有聚酰胺中最大的,所以酰胺中最高的,若制成衣物,材料的吸汗能力強(qiáng),舒適度好。
且熔體流動(dòng)性隨之變差,選擇合適的綠色溶劑來(lái)制備這些聚員的新問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái),采用兩步聚合法制備半芳香族共聚酰胺釜中制備預(yù)聚物,然后采用固相聚合或擠出熔融聚合法得到高熔。目前研究者對(duì) PA6 引入芳環(huán)進(jìn)行改性時(shí),或分兩步、三步法進(jìn)劑,或使用溶劑,這不符合工藝簡(jiǎn)單與環(huán)保的原則。WenzhiWan一種環(huán)境友好的合成方案,通過(guò)引入大量的水作為對(duì)苯二甲酸和溶劑來(lái)制備 PA10T,但是,后處理工序中設(shè)備壓力大、能耗高限路線的工業(yè)化。于上述原因,本論文以己內(nèi)酰胺為主要原料,添加一定的氨基酸組分,在不使用水作為開環(huán)劑、不加入其他有機(jī)溶劑的條件下改性 PA6,其合成路線如圖 1-3。該合成路線具有工藝簡(jiǎn)單、綠決了共聚酰胺傳統(tǒng)聚合工藝復(fù)雜[62,63],使用有機(jī)溶劑導(dǎo)致環(huán)境
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低熔點(diǎn)聚酰胺的制備與性能[J]. 毛雪峰,錢楊,蔣佳莉,周鄧飛,么丹陽(yáng),王秀華. 紡織學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]α和γ晶型尼龍6的可控合成(英文)[J]. 黃映珊,姜鋒,李杰,彭舒敏,任茜,羅玉航,易春旺. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]碳纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的研究[J]. 肖浩,張中偉,彭慶益,張祥福,周文. 上海塑料. 2015(04)
[4]三元共聚半芳香尼龍的低溫聚合及其性能研究[J]. 曹凱凱,陳林飛,王文志,黃自華,鄧凱桓,姜其斌. 塑料工業(yè). 2014(10)
[5]PA6/彈性體/OMMT復(fù)合材料的性能研究[J]. 王超,李迎春,胡國(guó)勝,余小紅,曹東豪. 塑料科技. 2014(10)
[6]聚酰胺6-聚乙二醇共聚物的合成與性能[J]. 劉宇,揣成智,許國(guó)賀,呂愛(ài)龍. 天津科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]含芳基高強(qiáng)度特種尼龍及其改性研究[J]. 韓冰,方乃照,張聲春,張春祥,王洪斌,別群梅. 工程塑料應(yīng)用. 2012(10)
[8]溫度對(duì)UHMWPA6纖維解絡(luò)合效果及結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 鄧召良,楊中開,李小寧,賈清秀,付中玉. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[9]解絡(luò)合時(shí)間對(duì)UHMWPA6纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 鄧召良,楊中開,李小寧,賈清秀,付中玉. 合成纖維工業(yè). 2011(02)
[10]PA6/CaCl2復(fù)合物的絡(luò)合機(jī)理研究[J]. 熊祖江,李小寧,賈清秀,付中玉,楊中開. 高分子學(xué)報(bào). 2010(08)
碩士論文
[1]聚酰胺6/聚醚胺共聚物的制備及表征[D]. 李璐.東華大學(xué) 2017
[2]“沙袋結(jié)構(gòu)”增韌PA6/EPDM/nano-CaCO3三元復(fù)合材料相形貌及增韌機(jī)理研究[D]. 鄭期強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[3]芳香族聚酰胺預(yù)聚體共聚改性聚已內(nèi)酰胺的研究[D]. 王一帆.蘇州大學(xué) 2013
[4]PET-PA6嵌段共聚物結(jié)構(gòu)表征[D]. 李雅芳.北京服裝學(xué)院 2012
[5]含芳香環(huán)改性尼龍6的合成及表征[D]. 石帥.蘇州大學(xué) 2011
[6]三元共聚尼龍熱熔膠的合成與性能研究[D]. 金旭東.中北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3564544
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