含芳香环改性尼龙6的合成及表征

论文摘要

尼龙6(Nylon6)学名聚酰胺6(PA6),是工程塑料中开发最早的品种,也是目前聚酰胺塑料中产量最大的品种之一。尼龙6具有力学强度高、电气性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸、弱碱、弱极性有机溶剂,加工流动性好等一系列优点,广泛应用于汽车工业、电子、机械等领域。但是尼龙6容易形成氢键,导致产品尺寸稳定性差、耐强酸碱性差、冲击强度低等缺陷,限制了其应用。因此,国内外研究者对尼龙6进行了大量的改性研究满足材料的要求。本文通过共聚的方法将刚性基团苯环嵌入到尼龙6链段上,从而改善了其强度。主要内容和结论如下:(1)考察了添加剂含量、聚合时间、聚合温度对改性尼龙6聚合过程的影响。结果表明开环阶段为吸热阶段,且随添加剂含量的增多,吸热量增大;聚合阶段为放热阶段,且聚合产物粘度越大,放热越明显。(2)对改性的尼龙6进行了扫描电镜、红外光谱、核磁等表征。结果显示尼龙6主链确实有添加剂苯环的存在,且改性的尼龙6纤维表面比较光滑、没有变异。(3)对改性的尼龙6进行了粘度分析和热分析。结果显示,随添加剂含量的增多在浓硫酸中的相对粘度逐渐增大;耐热性能比没有改性尼龙6有明显地提高。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 尼龙6 概述
• 1.2 尼龙6 的合成
• 1.2.1 尼龙6 的水解聚合合成方法
• 1.2.2 尼龙6 的阴离子聚合合成方法
• 1.3 国内外增强尼龙6 的改性研究
• 1.3.1 添加助剂增强尼龙6
• 1.3.2 共混法增强尼龙6
• 1.3.3 阴离子聚合方法增强尼龙6
• 1.4 本课题的研究意义
• 1.5 主要研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料及器材
• 2.2.2 芳环共聚改性尼龙6 的制备
• 2.2.2.1 玻璃烧瓶中尼龙6 的制备
• 2.2.2.2 小型反应釜中尼龙6 的制备
• 2.2.3 分析表征
• 2.2.3.1 扫描电镜测试
• 2.2.3.2 红外测试
• 2.2.3.3 核磁共振测试
• 2.2.3.4 相对粘度测试
• 2.2.3.5 热分析
• 第3章 聚合装置设计及聚合过程分析
• 3.1 聚合装置设计
• 3.1.1 小型玻璃聚合反应装置设计
• 3.1.2 小型聚合反应釜设计
• 3.2 聚合实验数据
• 3.2.1 不含添加剂的尼龙6 聚合数据
• 3.2.2 添加剂含量为1.0%wt 的聚合数据
• 3.2.3 添加剂含量为1.2%wt 的聚合数据
• 3.2.4 添加剂含量为1.5%wt 的聚合数据
• 3.2.5 添加剂含量为2.0%wt 的聚合数据
• 3.2.6 添加剂含量为3.0%wt 的聚合数据
• 3.3 聚合过程中的釜内压力情况变化分析
• 3.4 聚合过程中的吸放热情况分析
• 3.4.1 开环阶段的吸放热情况
• 3.4.2 聚合阶段的吸放热情况
• 3.5 聚合过程中的粘度分析
• 3.6 结论
• 第4章 聚合产物的表征与性能测试
• 4.1 扫描电镜分析
• 4.2 红外光谱分析
• 4.3 核磁分析
• 4.3.1 数据模拟
• 4.3.2 测试数据
• 4.3.3 基本结论
• 4.4 粘度分析
• 4.5 热分析
• 4.6 结论
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的专利
• 致谢