尼龙11的力学松弛与结构变化

在 - 18 0℃～ + 180℃的范围内测试了尼龙 11的动态力学性能 ,讨论了拉伸和退火处理对尼龙11力学松弛过程的影响。α松弛峰表征尼龙 11非晶区中链段的松弛运动 ,样品结晶度的增加使模量 E′降低 ;β松弛峰与羰基的运动有关 ,经过干燥的样品 ,β峰几乎消失 ;γ松弛峰是分子链中亚甲基协同运动引起的。尼龙 11的弹性模量随温度升高而下降 ,但由于氢键的作用 ,尼龙 11在低于 180℃时仍具有较好的热态力学性能。     

尼龙1212动态力学性能的研究

通过动态力学性能分析,对尼龙1212的松弛与转变进行了研究,确定了尼龙1212的松弛转变峰。65℃的松弛峰为尼龙1212的α松弛峰;-35℃出现的松弛峰为尼龙1212的β转变峰,-116℃出现的松弛峰是尼龙1212的γ转变峰。在不同的实验条件下,随着退火温度的升高,尼龙1212的α转变峰的峰高升高,而β转变峰的峰高降低;随测试频率的提高,尼龙1212的α转变峰、β转变峰和γ转变峰向高温移动。     

长碳链尼龙1111的动态力学性能

通过动态力学性能分析,确定了尼龙1111的松弛转变峰。71℃的松弛峰为尼龙1111的α松弛峰;-45℃出现的松弛峰为尼龙1111的β转变峰,-126℃出现的松弛峰是尼龙1111的γ转变峰。在不同的实验条件下,随着退火温度的升高,尼龙1111的α转变峰的峰高升高,γ转变峰的峰高降低,β转变峰的峰高不但降低,而且峰宽度变大;随测试频率的提高,尼龙1111的α转变峰、β转变峰和γ转变峰向高温移动。     

尼龙11室温以上分子链运动的介电松弛研究

通过熔融后冰水淬火和热处理方法制备了δ'晶型和α晶型的尼龙11薄膜试样.在42Hz～5MHz频率范围测得了室温至150℃的介电松弛频率谱,研究了二种晶型的尼龙11在室温以上的分子链运动.结果发现,尼龙11在δ'→α晶型转变之后,由HavriliakNegami经验公式拟合得到的分子链段和局域运动的松弛强度都减小,松弛时间则增大,表明退火之后尼龙11的分子链运动受到了抑制.     

不同结晶度尼龙1010的分子链段运动与电荷存储输运

用在不同温度下热处理的方法制备了具有不同结晶度的尼龙1010试样,通过测量热释电流研究了试样的分子链段运动与电荷存储输运特性.热释电流谱上显示两个电流峰,通过研究峰电流与极化场强的关系发现,62℃左右的α峰为偶极松弛峰,109℃左右的ρ峰为空间电荷峰.随着结晶度从0.05%增加到46.3%,尼龙1010的偶极松弛活化能由0.98增加到1.18eV,显示分子链段运动变得困难;陷阱深度则变浅,由1.36降低到1.13eV,表明适当的结晶度可提高对载流子的俘获能力,改变材料中电荷的存储与输运特性.     

尼龙11/POE共混物的形态与力学性能

采用动态力学分析(DMTA)和扫描电镜(SEM)等方法研究了相容剂乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐聚合物(POE-g-MAH)对尼龙11(PA11)共混体系力学性能及共混物形态的影响。结果表明,混合弹性体中m(POE-g-MAH)/m(POE)=2∶1时,PA11共混物的缺口冲击强度达到81.2 kJ/m2;共混物缺口冲击强度对MAH接枝率敏感;加入混合弹性体,共混体系分子间的作用力增大,损耗峰向高温方向移动,Tg升高;PA11与POE各个共混体系的β松弛峰高显著低于纯PA11的,加入POE和POE-g-MAH可有效降低PA11的吸水性;POE-g-MAH可显著改善PA11/POE共混材料的相容性,使分散相尺寸减小,分布均匀,且材料缺口冲击强度显著增大。     

尼龙11及其共混合金的结晶性能研究

对尼龙11及其共混合金体系的结晶性能进行了系统的研究。实验结果显示,核-壳冲击改性剂具有成核剂的作用,有助于共混体系结晶度的提高。环氧树脂用量为1%时,尼龙11共混合金体系的结晶度最大,此后随着环氧树脂的加入,尼龙11结晶度随之降低,DSC谱图显示,尼龙11在95℃时发生晶相固-固转变现象,而加入核-壳冲击改性剂及环氧树脂后晶相转变消失,表明了尼龙11合金不存在多晶型晶态。当加入的环氧树脂过量后,由于发生交联反应,出现多峰现象。尼龙11合金的熔点随着相容剂的加入而降低,表明了其结晶的不完整性增加。     

高温下尼龙11介电谱的研究

研究了尼龙１１在高温下的介电松驰温度谱和频率谱，发现了１个新的超强介电松弛峰－αＨ松弛峰，其松驰强度ΔＥ可达２５３００，松驰活化能ΔＥ为８９．１ｋＧ／ｍｏｌ，αＨ松驰十分符合拜松驰模型，相对介电常数ε′和ε″的柯尔－柯尔图接近于１个半圆，αＨ松驰是由于在高温低频下尼龙１１中不连续氢键形成的缺陷偶极子在电场的作用下产生界面极化而引起的。     

聚乳酸/生物基尼龙复合材料的结晶、流变和 力学性能

为改善聚乳酸的韧性,在聚乳酸基体材料中加入生物基尼龙11,以Joncryl 4468为相容剂,采用双螺杆熔融共混制备聚乳酸/尼龙11/4468复合材料,研究相容剂Joncryl 4468含量对复合材料的结晶、流变和力学等性能的影响。研究结果表明:聚乳酸/尼龙11/4468复合材料的拉伸强度和冲击强度显著增强,当聚乳酸的质量分数为78.4%、尼龙11的质量分数为20.0%、相容剂Joncryl 4468的质量分数为1.6%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度相对于纯聚乳酸分别提升了约10.4%和40.0%,表现出良好的综合力学性能;聚乳酸/尼龙11/4468共混体系中聚乳酸的结晶度较纯聚乳酸提高了3.5%;相容剂Joncryl 4468的加入改善了复合材料的加工流动性能。     

尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的流变性能

使用XLY-Ⅱ型流变仪研究了尼龙11和尼龙11／蒙脱土纳米复合材料的流变行为,并对其1gηa～1／T、1gηa～1gγw、1gτw～1gγ,曲线进行了分析。实验结果表明,尼龙11和尼龙11／蒙脱土纳米复合材料均为假塑性流体,在215℃～245℃的非牛顿指数范围为0．35～0．69．其表现粘度随着蒙脱土含量的增加而升高．在高剪切速率下,蒙脱土对粘度的影响减小。荥脱土的加入使尼龙11的粘流活化能降低,故熔体流变特性受温度影响变小。     

树形分子对尼龙11/尼龙6共混物的增韧增强

在尼龙11／尼龙6共混物中添加4．0代树形分子，提高了共混物的性能；研究了不同树形分子含量对共混物力学性能的影响。结果表明，与尼龙11／尼龙6直接共混物相比，在本实验中添加0．25％树形分子所得共混物的拉伸强度、断裂伸长率有明显提高，缺口冲击强度略有增加。     

微型注塑加工条件下聚甲醛/尼龙11/碳纳米管复合材料的结晶形貌及充填行为

文中将与聚甲醛(POM)加工温度接近的工程塑料尼龙11(PA11)引入POM/碳纳米管(CNTs)体系制备POM/PA11/CNTs三元复合材料,研究相应微型注塑和常规注塑样品中PA11、CNTs等分散相的形貌结构及不同微型注塑加工条件下的结晶熔融行为和充填行为。扫描电子显微镜分析表明,常规样品中PA11呈椭球状无规分散于POM基体树脂中,而在微型样品中PA11呈现多层次结构,在皮层和剪切层区域PA11形成纤状结构并沿熔体流动方向取向,在芯层区域的成纤及取向程度则明显减弱。此外,无论对微型样品还是常规样品,大多数CNTs均选择性分散于PA11分散相中。差示扫描量热分析结果表明,PA11的加入抑制了POM的结晶,随注射速度和模具温度的升高,POM的熔融峰向高温方向移动。最后,利用微型注塑机获得的在线数据研究了三元复合体系在微型模腔中的充填行为。     

双噁唑啉对尼龙-11扩链增粘作用的研究

研究了 3种双唑啉扩链剂对尼龙 - 11的增粘作用 ,其中 1种可使尼龙 - 11特性粘度明显增加 ,熔融指数下降 ,端羧基含量降低 ,端氨基含量不变 ,常温缺口冲击强度有明显改善     

尼龙612的结晶及熔融行为

用X射线衍射(WAXD)研究了尼龙612的晶型转变,低温下结晶得到尼龙612的β晶型,随结晶温度的升高,β晶型转变为α晶型。通过差示扫描量热(DSC)对尼龙612的熔融行为进行了研究,尼龙612样品经过不同的热处理后,其熔融行为发生较大的变化,出现了两个熔融峰,低温熔融峰与退火温度相近。在熔融过程中,当温度升高到退火温度时即发生熔融,出现一熔融峰。     

超韧尼龙11合金的力学性能和相态研究

研究了尼龙11和POE的共混物，制备了不同的马来酸酐接枝率的尼龙11／POE－g－MAH和尼龙11／POE／POE－g-MAH共混物，研究了共混物的力学性能和相态。结果表明，引入POE－g-MAH能够提高相容性和共混物的韧性，并且马来酸酐接枝率越高效果越为明显，与此同时，拉伸强度却降低得很少。     

尼龙66/聚酚氧树脂共混体系的相容性EI北大核心CSCD

针对尼龙66与聚酚氧树脂共混体系的相容性展开研究。将尼龙66与聚酚氧树脂以不同配比进行熔融共混,使用动态力学分析仪测定共混样品中两个组分的玻璃化转变温度,使用差示扫描量热仪测定共混样品中尼龙66组分的熔点和结晶度,并且根据Nishi-Wang方程计算共混体系中尼龙66与聚酚氧之间的相互作用参数,以此分析尼龙66与聚酚氧树脂之间的共混相容性。研究发现,聚酚氧分子链中的羟基与尼龙66分子链中的酰胺基团之间的氢键作用使尼龙66与聚酚氧部分相容;聚酚氧在尼龙66相中的部分溶解造成PA66组分的玻璃化转变温度上升;由于尼龙66与聚酚氧之间的氢键对聚酚氧链段运动的束缚作用强于尼龙66的链柔性对聚酚氧链段运动的促进作用,尼龙66在聚酚氧相中的部分溶解导致聚酚氧组分的玻璃化转变温度不降反升。随着聚酚氧含量增加,共混物中尼龙66的结晶熔点和结晶度均随之下降;共混体系中尼龙66与聚酚氧的相互作用参数为负值,但共混体系呈现"海-岛"两相结构。     

尼龙66/聚酚氧树脂共混体系的相容性

针对尼龙66与聚酚氧树脂共混体系的相容性展开研究。将尼龙66与聚酚氧树脂以不同配比进行熔融共混,使用动态力学分析仪测定共混样品中两个组分的玻璃化转变温度,使用差示扫描量热仪测定共混样品中尼龙66组分的熔点和结晶度,并且根据Nishi-Wang方程计算共混体系中尼龙66与聚酚氧之间的相互作用参数,以此分析尼龙66与聚酚氧树脂之间的共混相容性。研究发现,聚酚氧分子链中的羟基与尼龙66分子链中的酰胺基团之间的氢键作用使尼龙66与聚酚氧部分相容;聚酚氧在尼龙66相中的部分溶解造成PA66组分的玻璃化转变温度上升;由于尼龙66与聚酚氧之间的氢键对聚酚氧链段运动的束缚作用强于尼龙66的链柔性对聚酚氧链段运动的促进作用,尼龙66在聚酚氧相中的部分溶解导致聚酚氧组分的玻璃化转变温度不降反升。随着聚酚氧含量增加,共混物中尼龙66的结晶熔点和结晶度均随之下降;共混体系中尼龙66与聚酚氧的相互作用参数为负值,但共混体系呈现"海-岛"两相结构。     

纳米SiO_2的均匀分散及其对MC尼龙6晶型结构及晶型转变的影响

通过阴离子开环聚合法制备纳米二氧化硅(Si O2)/MC尼龙6原位复合材料,采用透射电子显微镜(TEM)对纳米粒子在基体中的分散行为进行表征,结果表明Si O2约以30～70nm左右的尺寸均匀分散在基体中。广角X射线衍射(WAXD)结果表明,纯MC尼龙6及其原位复合材料均呈现典型尼龙6的α晶型衍射峰,纳米Si O2的引入在MC尼龙6结晶过程中削弱了大分子链在c轴的取向。液氮淬冷样品经退火处理后的WAXD结果表明,纳米Si O2和MC尼龙6之间的相互作用阻碍了大分子链段的运动,从而使得γ晶型向α晶型的转变速率降低。     

未硫化天然橡胶应变诱导结晶对其分子运动的影响

天然橡胶的应变诱导结晶(SIC)行为被认为是导致其产生优异力学性能的主要原因,而分子动力学作为联系聚合物微观结构与宏观性能的桥梁,研究SIC行为对于其分子运动能力的影响有助于更深层次地理解天然橡胶优异性能的来源。文中采用同步辐射二维广角X射线衍射探究了未硫化天然橡胶(NR)的应变诱导结晶行为,结合宽频介电松弛谱研究了天然橡胶中聚异戊二烯橡胶烃分子在不同应变下的分子运动能力,包括链段松弛模式(SM)和整链松弛模式(NM),并进一步探究了单轴拉伸过程中天然橡胶分子动力学与力学性能之间的关系。结果表明,在常温下以0.01 s-1的应变速率进行单轴拉伸时,NR在应变3.0附近开始出现结晶,在结晶前后,NR中的分子运动能力发生了明显的改变。结晶前,随应变增大分子链逐渐沿拉伸方向取向,SM对应的介电强度(Δε)和松弛时间(τHN)分别增大和缩短,同时SM和NM对应的理想玻璃化转变温度(T0)都出现明显的上升;结晶后,结晶度随应变增大而提高,晶体限制了SM和NM松弛,因此,二者对应的Δε随应变提高逐渐减小,τHN随应变提高而延长。进一步地,结晶前NR橡胶烃分子链取向使链段运动加快有利于分子链排入晶格;结晶后由于晶体对链段运动及整链运动的限制作用,导致松弛时间增长,由此使NR的力学性能得到明显提高。     

退火对尼龙1111结晶与熔融行为的影响

用广角X射线衍射法研究了退火对尼龙1111的结晶和晶型转变的影响。结果表明,145℃以下退火结晶得到尼龙1111的γ晶型,退火温度升高至145℃以上,其晶型转变为α晶型,而退火时间对晶型转变无影响。差示扫描量热法对尼龙1111熔融行为的研究表明,150℃以下和以上的退火样品分别具有不同的晶型,但均只出现1个熔融峰;随着退火时间的延长,尼龙1111的熔融峰面积增加,结晶度提高。