论文部分内容阅读
聚酰胺6工程塑料的化学改性是当前的热门研究方向,化学改性在某种程度上可以实现分子水平设计,合成预期性能的聚合物产品。 本文利用聚酰胺6末端具有高反应性胺基官能团的特点,以自己合成的双酐封端聚醚酰亚胺对聚酰胺6进行共聚改性,合成了PA6-PEI-PA6嵌段共聚物,对其热性能、结晶性能等进行了系统研究。 合成了4种不同相对分子质量的含双酚A醚结构的二酐封端聚醚酰亚胺树脂,并用乌氏粘度计、傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、热重分析和旋转流变仪表征其结构和性能。研究结果表明,树脂的相对分子量对其玻璃化转变温度、热性能、流变性能等均有影响,随树脂相对分子量的增加,其玻璃化转变温度、5%失重的分解温度和700℃分解残留率都增大,而非牛顿指数n变小、非牛顿性增强。本课题所合成的聚醚酰亚胺树脂溶解性良好,显示出优良的可加工性和热性能。 选取了分子量为5000的PEI作为共聚改性原料。热重分析表明,随着PEI添加量的增加,PA6-PEI-PA6嵌段共聚物分解温度逐渐增高,表明PEI的加入提高了PA6的热稳定性,而且添加量在5%~10%时,提高幅度较大。 差示扫描量热分析结果表明,五个改性PA6样品与未改性的PA6-0的熔融温度Tm都在220℃附近,表明PEI的加入对PA6链段的规整性影响不大。加入PEI改性后的PA6的特征峰没有发生明显偏移,表明PEI的加入对PA6晶格尺寸影响不大。 X射线衍射分析表明,各PA6样品在γ晶型的21.7°处并没有出现明显的特征衍射峰,说明PEI的加入并没有改变PA6的基本晶型,主要晶型仍为α晶型。 电镜分析结果表明,随着PEI在PA6中添加量的增加,当含量为20%时,开始出现多余的PEI充当共混成分,理论上讲,这将不利于合金的热性能及力学性能。 同时,利用差示扫描量热法研究了PA6改性样品的非等温结晶性能,并用改进Avrami方程的Jeziomy法分析了其非等温结晶过程。结果表明,减小降温速率Φ与增大PEI添加量均有利于晶粒的均一分布,随着降温速率的增大,结晶速率变快。