PA6/PEG共聚物的合成与性能研究

以己内酰胺单体和聚乙二醇(PEG)作为主要原料,采用阴离子聚合法,合成出了系列聚酰胺6(PA6)/PEG共聚物,并对其合成的工艺条件进行了重点研究。通过傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热仪、TG等测试对产物结构、热性能及结晶性能进行了分析。研究结果表明,PEG和PA6发生了反应,形成了一种软、硬段以酯基相连的嵌段共聚物;真空除水时间60 min,共聚反应温度为160℃时最佳。     

PA6-b-PPG嵌段共聚物的合成与表征

以己内酰胺、己二酸、聚丙二醇(PPG)等为原料,采用高压反应釜进行熔融缩聚,合成了一系列热塑性弹性体尼龙6-b-PPG(PA6-b-PPG)嵌段共聚物。通过傅立叶变换红外分析、核磁共振氢谱对其化学结构进行表征,通过差示扫描量热、热失重分析其热性能,通过差示扫描量热分析、广角X射线衍射及偏光显微镜分析其结晶性能,并测试了材料的力学性能。结果表明,聚合产物为PA6硬段与PPG软段的嵌段共聚物;制备的系列PA6-b-PPG嵌段共聚物熔点在209~225℃之间,起始热分解温度在380~397℃之间。随着PPG含量的增加,PA6-b-PPG嵌段共聚物从γ型结晶向α型结晶转变,密度、硬度、拉伸强度、弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率逐渐增加。可以通过调整软硬段的比例得到不同力学性能的PA6-b-PPG嵌段共聚物,以满足不同条件下的需求。     

抗静电PA6–PEG共聚物的合成与性能研究

以己内酰胺和聚乙二醇(PEG)为原料,通过熔融缩聚合成了聚酰胺(PA)6基抗静电聚醚酯酰胺共聚物(PA6–PEG)。研究了样品的热水萃取率,通过傅里叶变换红外光谱、电子万能试验机研究了样品的结构和力学性能,并测试了抗静电性能。结果表明,样品的热水萃取率随着PEG添加量的增加而提高;样品为嵌段共聚物,通过酯基相连接;PEG的加入能够有效降低PA6的表面电阻率,达到109Ω数量级,可以满足抗静电的要求;PEG对样品有一定的增韧作用,可以通过调整PEG的含量获得需要的力学性能。     

聚醚酰胺嵌段共聚物的合成及表征

采用熔融缩聚法合成了聚酰胺(PA)6/聚四氢呋喃(PTEMG)嵌段共聚物,研究了PA6、PTEMG链段的相对分子质量、含量对嵌段共聚物热性能的影响,通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、热重测试等对产物进行分析.结果表明,嵌段共聚物以羧基封端,当PA6、PTEMG链段相对分子质量分别为2 000、1 000时,共聚物的分子序列长度最长,相对分子质量最大;PTEMG链段相对分子质量越小,共聚物的熔点越低;PTEMG链段相对分子质量相同时,随PA6链段相对分子质量的增加,熔点升高;嵌段共聚物中PA6组分的熔融温度范围随着PTEMG含量的增加而逐步变宽;共聚物具有较高的热分解活化能.     

聚乙二醇(PEG)改性嵌段共聚酯的热性能研究

采用热失重仪(TGA)研究了PEG-PET共聚酯的等温降解性能,考察了PEG含量对于聚酯热降解率的影响,并根据PEG的含量和时间计算了影响因子。采用差热扫描量热仪(DSC)研究了PEG-PET嵌段共聚酯的热性能,计算了非等温结晶动力学参数。研究结果表明:PEG-PET改性聚酯热稳定性受氧气影响极大,各嵌段共聚酯样品的按照降解速率可分为2个阶段。在空气氛围条件下,较短时间也会导致嵌段共聚酯的降解。随着PEG含量的增加,嵌段共聚酯的玻璃化转变温度T_(g)、冷结晶峰温T_(c)、结晶熔点T_(m)呈现降低趋势,熔融结晶峰温T_(mc)呈现升高的趋势。随着共聚酯中PEG单体含量的增加,半结晶期t_(1/2)减小,Z _(c)逐渐变大。与冷结晶相比,PEG柔性单体的引入对于熔融结晶的促进作用更加明显。     

PET-PA6嵌段共聚物的组成和结构研究

采用差示扫描量热(DSC)法、红外光谱(FTIR)法、元素分析法和核磁共振氢谱(1H-NMR)法对不同配比的PET-PA6嵌段共聚物的结构、组成和性能进行了分析。结果表明:PA6和PET反应后形成了相容性较好的共聚物而非共混物,分子链结构特征是以软段PA6封端的共聚物;共聚反应中加入的PA6质量分数为5%～20%时,随PA6投料比增加,共聚物的熔融温度、冷结晶温度、玻璃化转变温度均呈下降趋势;元素分析法和1H-NMR法测得PET-PA6嵌段共聚物的实际组成与投料比非常接近,实际生产中可通过合理控制投料比来制备所需材料。     

PA6基永久抗静电材料的制备与表征

以己内酰胺和聚乙二醇(PEG)为原料,采用熔融缩聚法制备了PA6基抗静电共聚物(PA6-PEG)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、热失重分析(TGA)对产物的结构和热性能进行表征,并测试了抗静电性能。结果表明:PA6和PEG之间发生了酯化反应,软硬段通过酯基连接形成共聚物;PEG的加入能够有效地降低PA6的表面电阻率;PA6-PEG共聚物的热分解温度约为350℃,具有良好的热稳定性。     

PA6T/1010共聚物热性能研究

以对苯二甲酸、己二胺和癸二酸、癸二胺为原料合成了新型半芳香PA6T/1010共聚物,通过差示扫描量热仪(DSC)、熔点测定仪和热重分析仪(TG)对不同组成PA6T/1010的熔融行为、结晶行为和热稳定性进行了表征。结果表明:当PA6T含量大于40%时,PA6T/1010共聚物的结晶性能明显下降,熔融峰和结晶峰均消失;当PA6T含量为40%时,共聚物共熔点降至165℃;PA6T/1010共聚物的热降解过程为一步降解,热降解温度超过400℃。     

测试速率对PEG/GO定型相变材料熔融和结晶性能的影响

以聚乙二醇/氧化石墨烯(PEG/GO)定型相变材料为测试样品,采用差示扫描量热法(DSC)对其熔融、结晶性能进行了表征,研究了测试速率(即升/降温速率)对该相变材料熔融、结晶温度和热焓的影响。结果表明:随着降温速率的增加,PEG/GO相变材料的结晶温度逐渐降低;随着升温速率的增加,材料的熔融温度逐渐提升;测试速率越高,焓值越小;随着GO加入量的增加,升降温时的焓值均呈现降低的趋势;相同GO含量的PEG/GO定型相变材料,其熔融焓总是大于同等测试速率下得到的结晶焓,而且测试速率越快,差值越大;在相同测试速率下,GO的添加量基本不会对PEG/GO相变材料的熔融、结晶温度产生影响。     

PA6/SMA/LGF复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/苯乙烯-马来酸酐共聚物/长玻璃纤维(PA6/SMA/LGF)复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了LGF含量对PA6/SMA/LGF复合材料熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的结晶温度、结晶度以及熔融焓均先升高再降低,而且复合材料的最大分解温度较纯PA6显著提高;另外,随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的热性能及力学性能均明显改善,其中当LGF含量为27%时,复合材料的热变形温度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别增至206.0℃、227.8 MPa、7 335 MPa、180.6 MPa和18.7 kJ/m2。     

聚乙二醇嵌段长碳链二酸共聚物的合成与酶降解研究

采用长碳链癸二酸代替丁二酸与丁二醇以及不同含量的相对分子质量为200的聚乙二醇(PEG)嵌段共聚,得到了聚癸二酸丁二醇酯聚乙二醇嵌段共聚物(PBSe-PEG),并采用核磁共振波谱仪、凝胶渗透色谱仪、差示扫描量分析仪、热重分析仪、广角X射线衍射仪等分析手段表征了嵌段共聚物的结构和性能,并且研究了固定化南极假丝酵母菌脂肪酶(简称脂肪酶N435)对PBSe-PEG的降解性。结果表明,几种PBSe-PEG是预期产物,其数均相对分子质量在5×104左右;PBSe-PEG与纯PBSe相比晶型结构相似;随着PEG含量增加,PBSe-PEG的熔融温度（Tm）和结晶温度（Tc）逐渐下降;相比PBS,脂肪酶N435对PBSe-PEG具有更好的降解性。     

活性炭对PEG熔融和结晶性能的影响

采用物理吸附加熔融共混的方法制备PEG/活性炭复合相变材料,用差示扫描量热仪(DSC)研究活性炭加入量对PEG熔融和结晶性能的影响。结果表明:PEG/活性炭复合相变材料的熔融焓、结晶焓、熔融温度随着活性炭用量的增加而增加,结晶温度随活性炭用量的增加而减少;随着活性炭用量的增加,PEG/活性炭复合相变材料的热滞后度减小。     

聚酰胺6/丙烯酸酯橡胶共混物热性能和结晶行为研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/环氧型丙烯酸酯橡胶(PA6/ACM)共混物,并通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜(PLM)对PA6/ACM共混物的热性能和结晶行为及晶体形貌进行了研究。结果表明,随着ACM含量的增加,共混物的融熔温度(Tm)和结晶温度(Tc)均略有下降;由于环氧型ACM的加入,PA6的晶型也由γ晶型转化为 α晶型,且随着橡胶加入量的增加,结晶度逐渐降低,晶粒逐渐变小,结晶也越来越不完善;共混物的缺口冲击强度明显提高。     

PLA/PEG复合材料结晶行为研究

以聚乳酸(PLA)、聚乙二醇(PEG)为原料,采用溶液共混法制备出不同分子量的PEG与PLA的复合材料,并通过偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)对PLA/PEG复合材料的结晶行为进行了研究。结果表明:纯PLA在实验条件下不能结晶,而PEG的加入促进了PLA结晶;PLA的结晶温度和结晶度随PEG分子量的增大而降低,熔点随PEG分子量的增大而提高;PEG的加入促使实验条件下不能结晶的PLA生成α型晶体,但PEG分子量的变化对PLA的晶型基本没有影响。     

PA6/SMA共混物的热性能及力学性能

采用熔融共挤制备了尼龙6(PA6)/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)共混物,利用差示扫描量热法、热重分析、热变形温度测试及力学测试等手段研究了SMA含量对PA6/SMA共混物熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明,SMA的加入使共混物的熔融温度、结晶温度及结晶度降低;当SMA用量为5份时,共混物最大分解温度较纯PA6提高了33.5℃;共混物的弯曲强度和弯曲模量在SMA用量为2.5份时达到最大,分别为115.0、3 227 MPa,比纯PA6提高了26.4%、37.0%,拉伸强度在SMA用量为5份时达到最大87.5 MPa,比纯PA6提高了25.9%。     

PEO-b-PS两亲性嵌段共聚物的合成与表征

以PEO-Br为大分子引发剂,CuBr/2-2’-联吡啶为催化体系,采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制得了一系列分子量可控且分子量分布窄的两亲性嵌段共聚物,通过1H-NMR、GPC、DSC等测试手段对其进行了表征,研究结果表明嵌段共聚物随着聚氧乙烯含量的降低,结晶度(Xc)、结晶熔融温度(Tm)、结晶温度(Tc)降低;当共聚物中聚氧乙烯的含量降为45%时,嵌段共聚物已无结晶现象。     

稀土荧光PA6等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法研究了稀土荧光PA6的等温结晶过程。结果表明,PA6的结晶速率随着荧光粉含量的增加而增加,稀土荧光PA6的Avrami指数随着结晶温度的增加而增加。稀土荧光PA6结晶时的表观活化能随着荧光粉含量的增加而增加,荧光粉的加入对PA6链段的运动起阻碍作用。     

PEG/CNFs相变储能材料非等温结晶动力学研究

通过溶液浇铸法制备了聚乙二醇/纤维素纳米微纤(PEG/CNFs)复合相变储能材料,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了CNFs含量对该PEG/CNFs复合材料中PEG结晶行为的影响,并利用Jeziorny、Ozawa和Mo模型对DSC结果进行了非等温结晶动力学分析。结果表明:加入CNFs后,复合材料中PEG的半结晶时间(t1/2)与Avrami指数(n)下降,表明CNFs充当了PEG的成核剂;另外,CNFs含量的增加抑制了PEG晶体的生长,PEG的结晶焓(ΔHPEG)显著下降。     

PA66/SEBS复合材料的制备与性能研究

以聚酰胺66(PA66)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为原料,3份马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增容剂,通过熔融共混法制备了PA66/SEBS复合材料,研究了SEBS添加量对复合材料结晶性能、热性能、界面相容性、力学性能等的影响。结果表明:SEBS的加入没有改变PA66的特有晶型,仅仅改变了不同晶型的相对含量;随着SEBS用量的增加,PA66/SEBS复合材料的熔融温度、界面相容性下降,拉伸强度也呈逐渐降低的趋势;随着SEBS用量的增加,未加增容剂的复合材料的断裂伸长率呈逐渐减小的趋势,而加入增容剂的复合材料的断裂伸长率则呈先增后减的趋势;另外,加入了增容剂的复合材料的力学性能明显优于未加增容剂的复合材料。     

一步法合成聚醚酰胺嵌段共聚物及其抗静电性能研究

采用一步法合成了由聚乙二醇(PEG)链段和聚酰胺6(PA6)链段组成的聚醚酰胺嵌段共聚物,用红外光谱和核磁共振波谱等手段确证了它的化学结构。随着合成配方中己内酰胺用量的减少,聚醚酰胺嵌段共聚物相对分子质量下降,PA6链段变短。合成的聚醚酰胺嵌段共聚物具有微相分离结构,表面电阻率随着其中PEG链段含量的增加而下降。将合成的聚醚酰胺嵌段共聚物以10%的质量分数添加到ABS塑料中,其表面电阻率由1014Ω量级下降到1011Ω量级,拉伸强度变化不大,断裂伸长率有所下降。