SEED改性PA6的合成及结构性能研究

在聚己内酰胺(PA6)聚合过程中添加一定量的二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺(SEED),制备了不同SEED含量的共聚改性PA6;研究了改性PA6的流变性、热稳定性、热氧化稳定性及端氨基含量的变化。结果表明:添加SEED后,PA6的起始热分解温度较未添加时的高2~10℃,PA6的热稳定性有所改善;SEED可显著提高PA6的端氨基含量,且随着其用量的增加端氨基含量增加;添加SEED后,PA6熔体黏度变小,出现剪切变稀的临界剪切速率明显增加,熔体的流动性和输送稳定性得到了提高;改性PA6中添加质量分数1%~2%SEED,有利于提高PA6熔体高速纺丝的稳定性和可控性。     

聚己内酰胺切片的热学及流变性能研究

借助热分析技术和毛细管流变仪,分别对两种全消光聚己内酰胺纺丝切片的热学性能和流变性能进行了研究和分析,旨在为熔融纺丝生产工艺控制提供一定的理论依据。结果表明:两种切片在纺丝温度范围内热降解程度均可满足正常纺丝,A公司的切片较易发生结晶;剪切速率越大,熔体受温度的影响越小,稳定性越好;在相同剪切速率下,A切片的黏流活化能较B切片的高,表观黏度对温度的依赖性大。     

PA6/载银沸石共混物结晶及流变性能的研究

将载银沸石与聚己内酰胺(PA6)进行共混,经熔融挤出制备PA6/载银沸石共混切片,并进行了结晶形态及流变性能分析.结果表明:PA6中载银沸石的引入产生了异相成核结晶,使PA6球晶变小,结晶度提高;PA6/载银沸石共混体系为假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小,随温度升高而降低,随着载银沸石含量的增加而减小;共混...     

PA6切片萃取动力学研究

分析了PA6切片萃取过程中萃取水温度、萃取浴比、搅拌等对萃取效果的影响,进行了荤取动力学模拟。结果表明:萃取温度是影响萃取效果的主要因素,搅拌对萃取效果的影响不大。动力学参数随着萃取温度的升高而增加;参数值越大,可萃取物的浓度也越大,平衡线斜率随温度呈指数增加。PA6萃取动力学模拟公式和实验数据拟合性好,可通过萃取动力学实验为工业萃取塔的设计提供理论依据。     

CaCl_2配位PA6/甲酸溶液的流变性能研究

将相对黏度(ηr)为17.3～22.7的聚酰胺6(PA6)溶于甲酸中制备干法纺丝溶液,加入CaCl2作为配位剂,研究了溶液浓度、CaCl2/PA6配位比、PA6的ηr及溶液温度等对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明:经CaCl2配位后的PA6/甲酸溶液属于假塑性流体,具有明显的非牛顿流体行为;溶液的表观黏度随PA6的ηr及溶液浓度的升高而升高,随温度升高而降低,CaCl2/PA6配位比为0.12～0.20对其影响不大;随着PA6的ηr及溶液浓度的增加,溶液的非牛顿指数减小,结构黏度指数增大;PA6的ηr约18.0,溶液中PA6质量分数控制在13%～18%,溶液可纺性较好;溶液的黏流活化能随着PA6的ηr的增加而增加。     

超支化聚合物改性PA6的研究

将芳香族超支化聚合物(HBP)与PA6共混、造粒、纺丝,研究PA6/HBP共混体系的结晶性能及纺丝工艺。结果表明:与PA6相比,HBP的加入对PA6的结晶温度和取向度无明显影响,结晶度提高,其晶型发生变化,γ晶型增强,α晶型略有减弱,HBP以加入质量分数为0.05%较好。PA6/HBP共混体系的熔体流动指数较PA6的明显提高,其纺丝温度明显降低,PA6/HBP纤维的断裂强度有所下降。HBP以加入质量分数为0.05%较好。     

PA6切片加工过程中晶体结构转变的研究

采用差示扫描量热仪和X射线衍射仪分析了不同生产厂家的聚己内酰胺(PA6)切片在纺丝过程中晶型的变化。结果表明:由于生产工艺以及聚合设备不同,不同厂家的PA6切片的晶体结构存在差异;PA6切片以及对应的无油丝中含有α与γ晶型晶体,并且无油丝的衍射峰比PA6切片的衍射峰宽,两者的α晶型的衍射峰之间的间距较小;PA6切片在纺丝高温作用下,存在γ晶型向α晶型转变,α晶型的晶粒小,且结晶不完善,PA6无油丝更易结晶。     

纺丝组件中多孔介质对PA6熔体流动性能的影响

在毛细管流变仪上增加多孔介质金属过滤砂,研究了聚己内酰胺(PA6)熔体通过不同过滤精度的多孔介质时的流动规律。结果表明:随着多孔介质过滤精度与熔体流动速率的增大,PA6熔体的压力增加值增大;PA6熔体压力增加值与流动速率关系可用Forchheimer方程较好地描述,其方程的拟合相关系数均大于0.997,粘性阻力因子(1/k)与惯性阻力因子(β)都随多孔介质过滤精度的增加而增加,当温度为265℃时,β较1/k大2个数量级;随着熔体温度的升高,1/k与β均减小;在实验条件下,PA6熔体的压力增加值主要来自粘性损耗,但随着流动速率的增加,惯性损耗增加,过滤精度越高,惯性损耗增加越明显。     

复合胺改性PA6纤维的染色动力学与热力学研究

在己内酰胺水解聚合时加入一定量的可反应型复合胺类政性剂(HAS),合成含有HAS的PA6树脂,经纺丝得到PA6纤维。选择酸性蓝AGL染料,研究了HAS改性PA6纤维的酸性染料上染热力学和动力学参数。结果表明:经改性后PA6纤维90℃时染色亲和力由22．01 kJ／mol增至23．35 kJ／mol,染色热(绝对值)由5．99kJ／mol降至2．16 kJ／mol,染色熵由44．06 J／mol·K增至58．37 J／mol·K;90℃染料扩散系数由1．24×10-14m2／s增至1．53×10-14m2／s,染色活化能由14．89 kJ／mol降至10．05 kJ／mol。改性后酸性AGL染料更容易上染纤维,改性纤维的酸性染料上染性能得到改善。     

超支化聚合物对PA6及其纤维性能的影响

将聚己内酰胺(PA6)与超支化聚合物(HBP)共混造粒、纺丝,研究了PA6/HBP共混物的流变性能及共混纤维的力学性能。结果表明:PA6/HBP共混物为非牛顿性假塑性流体,其表观黏度随着剪切速率的增大而减小;随着HBP含量增大,共混物非牛顿流动指数降低,剪切速率上升,加工温度降低;共混物黏流活化能随着HBP含量的增大而增大;PA6/HBP共混物较PA6结晶度提高,球晶明显细化;当w(HBP)为1.0%时,PA6/HBP共混纤维的断裂强度较纯PA6纤维略有降低,随着HBP含量的增加,共混纤维的力学性能明显降低。     

PA6/粘土纳米复合材料的流变性能

采用毛细管流变仪测定了原位聚合的 PA6/粘土纳米复合材料及 PA6的流变性能。结果表明 :在实验条件下 ,纳米 PA6属于假塑性流体 ,其非牛顿指数小于 PA6。在 2 40℃时 ,当剪切速率大于660 s-1时 ,纳米 PA 6的表观粘度小于 PA6,且随粘土含量的增加而逐渐降低。当剪切速率小于 932 s-1时 ,纳米 PA6的粘流活化能大于 PA6,说明纳米 PA6对温度更敏感     

尼龙6／高岭土纳米复合材料流变性能

采用XLY-Ⅱ型毛细管流变仪研究了尼龙6(PA6)和PA6/高岭土纳米复合材料的流变性能.结果表明,PA6和PA6/高岭土纳米复合材料均为假塑性流体.在210～240℃纳米复合材料的非牛顿指数为0.860～0.985,其表观黏度随着高岭土含量的增加先升高后下降.且在高剪切速率条件下,高岭土对纳米复合材料体系黏度的影响减小.高岭土的加入使PA6的黏流活化能降低,故在恒定剪切应力下其可在较宽的温度范围内成型加工.     

PA56/PA6共混体系热性能及流变性能研究

利用熔融共混的方法制备了PA56/PA6共混物,并采用DSC、TG及毛细管流变仪研究了不同比例PA56和PA6共混后体系的热性能以及流变性能,旨在为纺丝生产工艺条件控制提供一定理论依据。结果表明:加入少量PA56,共混体系的熔点和热分解温度与PA6相比差别不大,但是共混体系的熔融焓和结晶度明显下降。PA56/PA6共混体系为非牛顿假塑性流体,其表观黏度随剪切速率的增大而减小;随着PA56组分的增加,PA56/PA6熔体非牛顿指数呈现上升趋势,黏流活化能明显下降,PA56/PA6体系中PA56可以起到润滑作用,PA56的加入能够提高PA6基体的流动性,从而改善材料的加工性能。     

复合胺改性尼龙6的动态流变性能研究

在己内酰胺水解聚合时加入一定量的复合受阻胺，合成出含有复合胺的改性尼龙6树脂，研究了复合胺对尼龙6熔体的动态流变性能的影响。实验表明：随着剪切频率的增加，尼龙6熔体的复数粘度减小、储能模量和损耗模量均增大；但由于复合胺的加入，在尼龙6大分子链上引入了空间位阻基团，复合胺改性尼龙6熔体的复数粘度、储能模量及损耗模量均比未改性样增大；改性前后尼龙6的损耗因子均随剪切频率的增加呈现先增加后减小的变化趋势，在频率为18 rad／s的位置出现极大值——内耗峰，但改性尼龙6的峰值更大；改性前后尼龙熔体的lgG′～lgG″曲线均在对角线右下方，随复合胺的加入，曲线向右下方位移增大，熔体的粘性响应更明显。     

PP-g-MAZn离聚物增容PP/PA6的流变性能

采用双料筒毛细管流变仪研究了聚丙烯接枝马来酸锌(PP-g-MAZn)离聚物增容的聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)的流变性能。结果表明,PP-g-MAZn增容的PP/PA6为假塑性流体,其表观粘度随着剪切速率的增加而降低;与未增容的共混体系相比,PP-g-MAZn增容的PP/PA6的表观粘度增大,并随PP-g-MAZn含量的增加而升高。PP-g-MAZn增容的PP/PA6的粘流活化能随着剪切速率的增大而降低。与未增容PP/PA6相比,PP-g-MAZn增容的PP/PA6有效地推迟了不稳定流动现象。     

有光和半消光尼龙6切片的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了尼龙6(PA 6)有光切片和半消光切片的非等温结晶行为,用Jeziorny法和Liu法对其动力学进行了分析,并用Friedman方程计算了非等温结晶活化能(E)。结果表明:二氧化钛的加入对PA 6切片的结晶起到促进作用,提高了其结晶速率;少量二氧化钛的加入对PA 6切片的晶体生长方式没有很大影响,PA 6半消光切片的E的平均值较有光切片的低约13.1 k J/mol。     

双螺杆反应挤出合成PA6/蒙脱土纳米纺丝切片

采用己内酰胺作单体,通过双螺杆反应挤出的方法合成了PA6/蒙脱土纳米纺丝切片。设计了合理的螺杆组合方式,设定了双螺杆筒体温度,选择适当的螺杆转速,所得到的切片相对分子质量适当,分布较小,适宜纺制纤维。采用WAXD、DSC对切片进行分析表明,单体在蒙脱土硅酸盐片层中插层聚合。用该切片纺制成的纤维强度为5.35cN/dtex,伸长28.1％,模量52.42cN/dtex,比纯PA6有所提高。