曲良俊[1]2004年在《SA型透明聚酰胺的成型加工、结构与性能》文中指出自20世纪30年代由美国杜邦公司的W．H Carothers发明聚酰胺(尼龙，PA)以来，它由于具有机械强度高，冲击韧性好，耐热性、耐磨性和耐油性优异等特点，已广泛应用于机械、国防、化工、交通、水利等国民经济的各个领域，其生产能力和产量一直居于五大工程塑料的首位。但由于它还存在着透明性差、吸水性大、干态和低温下冲击强度低等缺陷而限制了它在某些方面的应用。为此，国内外广泛开展了聚酰胺改性方面的研究。更因为在某些对透明材料的物理机械性能要求很高的场合，一般的透明材料已经不能满足人们的要求，所以尤其是对透明聚酰胺的研究，更加引人关注。 透明聚酰胺具有优异的透明性、热稳定性、尺寸稳定性、电绝缘性和耐老化性能，强度高，无毒、无臭，成型收缩率低，线膨胀系数小，耐腐蚀，易与其它非结晶或半结晶聚酰胺形成合金等特点，可用于油箱、输油管、打火机油槽、流量计套、过滤器盖、滤杯、断路器和高压开关壳体、继电器、连接器等，特别在光学仪器、精密部件、计量仪表、食品包装和高档体育器材等方面有广泛的应用。 目前，国内对于透明聚酰胺的需求量日益增加，但是由于用于合成透明聚酰胺的带侧链基的二元胺和二元酸单体国内尚未工业化生产，所以至今没有研制成功透明聚酰胺，所需产品均要从国外进口，价格昂贵。为了满足国内对透明聚酰胺的需要，解决透明聚酰胺长期依赖进口的问题，透明聚酰胺的研究显得非常具有现实意义。 尽管许多发达国家已经掌握透明聚酰胺的合成技术，但是所用单体多限制于含有环结构或侧基的脂肪族二元胺与芳香族的二元酸，价格很高；而且有关透明聚酰胺结构性能表征以及成型加工工艺方面的研究报道很少。国内对于透明聚酰胺的研究，起步很晚，半芳香透明聚酰胺方面的研究工作至今未见报道。 郑州大学材料工程学院自1999年与平顶山华伦塑料有限公司合作，以国产廉价的直链型脂肪族二元胺和对苯二甲酸、间苯二甲酸等为单体，采用多元无规共缩聚合成工艺，制备出半芳香透明聚酰胺新材料(SA型透明聚酰胺，简称为SATPA)。SA型透明聚酞胺的成型加工、结构与性能摘要现已试生产，并应用于汽车零部件、高级打火机油槽和透明尼龙管材等方面。这种利用直链型脂肪族二元胺与混合的芳香族二元酸为单体制备的半芳香透明聚酞胺，国内外至今均未见报道。 为了确定SA型透明聚酞胺的最佳注射成型工艺条件，提高制品质量，扩大应用范围，并为其性能的进一步改善提供科学依据，我们对SA型透明聚酞胺结构、热性能、流变性能、光学性能和电性能等进行了表征，并重点研究了不同注射成型工艺条件对材料表观质量和力学性能的影响。这方面的表征和研究尚未见文献报道。通过研究，我们发现: (1)SA型透明聚酞胺是一种由直链型脂肪族二元胺与芳香族二元酸合成的主链上含有苯环的新型半芳香聚酞胺，具有非结晶结构，其透光率为90%左右，透明性优异，特性粘数〔。」为65ml/g，表面电阻率和体积电阻率分别为7.5 X 101，Q和3.0 x 1016Q·cm，具有优异的电绝缘性。 (2) SA型透明聚酞胺的维卡软化点为121℃左右，玻璃化转变温度为102℃左右，具有良好的耐热性能;其起始平衡热分解温度为427℃，热稳定性优异;热分解反应为一步反应，热分解机理初步推断为扩散控制机理。 (3) sA型透明聚酞胺的熔体流动速率为2.4留10min。sA型透明聚酞胺熔体的非牛顿指数n小于1，且n随剪切速率的增大而减小，熔体属假塑性流体。熔体表观粘度随着温度、剪切速率和剪切应力的升高而降低。并且，随着温度的升高，表观粘度对于剪切应力的敏感性减弱;随着剪切速率的增大，粘流活化能减小，表观粘度对于温度的敏感性减弱。其成型加工性能优异，适合于注射成型和挤出成型。 (4) SA型透明聚酞胺能够在较宽的成型工艺条件范围内注射成型，注射成型工艺条件直接影响着试样的表观质量与力学性能。首次研究了注射成型工艺与SA型透明聚酞胺表观质量和力学性能之间的关系，并确定了SA型透明聚酞胺的最佳注射成型工艺条件。 (5) SA型透明聚酞胺综合力学性能优良，其拉伸强度约为95MPa，断裂伸长率约为194%，弯曲强度约为78MPa，强度约为5.okj/mZ。与脂肪族聚酞胺弯曲弹性模量约为2.6GPa，悬臂梁缺口冲击PA61O、PA612等相比，%，弯曲弹性模量有明显提高，冲击强度的提高不明显;与拉伸强度提高了近50一些透明聚酞胺相比，SA型透明聚酞胺的成型加工、结构与性能摘要拉伸强度提高了30%左右，弯曲弹性模量也有所提高，但冲击强度稍低。 (6)SA型透明聚酸胺在23oC的水中浸泡24h后的吸水率为0.39%;高温调湿处理后，试样断裂伸长率和缺口冲击强度有所提高，而拉伸强度和弯曲弹性模量稍有降低;常温调湿处理后的试样，其拉伸强度、弯曲弹性模量以及缺口冲击强度都提高了，断裂伸长率稍有下降。实验结果表明，对于提高材料的力学性能，常温调湿处理比高温调湿处理的效果要好些。但从整体来看，调湿处理前后，力学性能的变化不明显，保持率较高，这一点明显优于脂肪族透明聚酞胺。
蒋爱云[2]2006年在《SA型透明聚酰胺的固相后缩聚及结构与性能研究》文中提出为了满足国内对透明聚酰胺的需求，解决长期依赖进口的问题，郑州大学材料科学与工程学院自1999年与平顶山华伦塑料有限公司合作开发了一种新型半芳香透明聚酰胺(Semi-aromatic Transparent Polyamide，简称SATPA)。现已在平顶山华伦塑料有限公司生产，部分产品已投入市场，应用于高级打火机油槽、透明管材和汽车零部件等许多方面。但与国外产品相比仍存在一些差距，如玻璃化转变温度较低，分子量较低，冲击性能较差等，有待进一步提高。固相缩聚是一种有效提高聚合物分子量的技术，目前在工业上已广泛应用于高分子量聚酰胺和聚酯的生产。与熔融缩聚反应相比，固相缩聚反应具有反应温度低，副反应少，能耗低，工艺简单，无环境污染等优点，被用于越来越多的高分子量聚合物的研制和生产。但对于透明聚酰胺的固相后缩聚，国内外至今尚未见文献报道，开展这方面的研究具有重要的学术意义和应用价值。为了提高SATPA的分子量，改善其耐热性和冲击韧性，提高制品质量，扩大应用范围，我们首次通过固相后缩聚工艺制备了一系列熔体流动速率不同的固相后缩聚SATPA，并对其聚集态结构、热性能、流变性能、成型加工性能、力学性能等进行了表征，重点研究了SATPA的固相后缩聚反应的主要影响因素，以及熔体流动速率对材料各种性能的影响。通过研究，我们发现：1．随着固相后缩聚反应时间的延长，SATPA的特性粘数增大，熔体流动速率减小，分子量增大，但是固相后缩聚反应速率减慢。在SATPA粘流温度以下，反应温度的提高有利于反应的进行。反应初期SATPA固相缩聚的总反应速率由化学反应速率控制，反应后期总反应速率由小分子的扩散速率控制。2．由X射线衍射和偏光显微镜分析可知，经固相缩聚反应后SATPA仍具有非结晶结构，为非结晶性高聚物。3．通过DSC分析可知，固相后缩聚SATPA的玻璃化转变温度由102℃提高到120℃，并且随着熔体流动速率的减小直线升高，其耐热性能得到提高。固相后缩聚SATPA的玻璃化转变温度与熔体流动速率的关系符合直线方程T_g=131-20.87MFR。4．热重分析表明，固相后缩聚SATPA起始热降解温度均在440℃左右，基本不随熔体流动速率而变化，其热稳定性良好。在氮气气氛中，固相后缩聚SATPA的热降解反应为一步反应，热降解机理为一维相界控制反应。5．动态热机械分析表明，固相后缩聚SATPA具有叁个松弛转变峰，随着频率的升高，各转变峰的温度和储能模量都向高温方向移动。-130℃下存在γ转变峰表明固相后缩聚SATPA在低温下具有较好的韧性。随熔体流动速率的减小，储能模量增大，说明其刚性提高；α、β、γ转变峰温度都向高温移动，说明其耐热性提高，耐寒性稍有下降。静态热机械分析表明，固相后缩聚SATPA的玻璃化转变温度随着外界压力的增加而降低。6．固相后缩聚SATPA熔体的非牛顿指数n小于1，n随剪切速率的增大而减小，熔体属于假塑性流体。表观粘度随着温度、剪切速率和剪切应力的升高而降低。随着剪切速率的增大，粘流活化能减小，表观粘度对于温度的敏感性减弱。材料适用于挤出成型和注射成型。随着熔体流动速率的减小，固相后缩聚SATPA的非牛顿性增强，粘流活化能减小，对温度敏感性减弱，熔体粘度增大，更有利于挤出成型，但使注射成型稍微困难。7．熔体流动速率减小后固相后缩聚SATPA仍具有较好的成型加工性能，注射成型条件对制品的外观质量有较大影响，通过试样外观初步确定了不同熔体流动速率的SATPA的注射成型条件。熔体流动速率不同，固相后缩聚SATPA的适宜成型条件不同。8．随熔体流动速率的减小，固相后缩聚SATPA的拉伸强度、弯曲模量和冲击强度逐渐增大，弯曲强度和断裂伸长率基本不变。与固相缩聚前相比，弯曲模量由2448MPa提高到3194MPa，提高了30％；缺口冲击强度由4.08kJ／m~2提高到6.62kJ／m~2，提高了60％左右；洛氏硬度由108提高到118。韧性得到了提高，综合力学性能更加优异。调湿处理后，试样性能提高不明显，断裂伸长率反而下降；退火处理后，试样的各项力学性能都得到提高，对于改善和提高制品性能具有更好的效果。9．固相后缩聚SATPA的吸水性能基本不随熔体流动速率的减小而变化。测试温度和湿度对其吸水性能影响较大，水的温度越高，环境湿度越大，试样吸水率越大。吸水前后试样尺寸基本不变，固相后缩聚SATPA具有良好的尺寸稳定性。
孙并臻[3]2014年在《半芳香透明共聚酰胺10Ⅰ/11的合成与表征》文中研究表明本课题是中北大学高分子研究所与广东省东莞市信诺橡塑有限公司合作开发的一种以廉价的半芳香族二酸单体、长碳链二胺单体和11-氨基十一酸为原料制备的半芳香族透明共聚酰胺。通过加入廉价的半芳香族二酸单体降低了成本，加入11-氨基十一酸改善其拉伸性能和冲击韧性，并在保证高透明性的前提下，来满足透明聚酰胺制品的要求，扩大聚酰胺的应用领域。全课题主要研究了透明共聚酰胺10I/11的制备过程、聚合物的结构和性能的表征。通过以癸二胺（DA）和间苯二甲酸（IPA）为原料，蒸馏水作为介质，次亚磷酸钠作为催化剂，制备得到透明共聚酰胺。首先，制备PA10I盐，将其与11-氨基十一酸按照一定配比混合，然后分别在试管和高压聚合釜中采用熔融缩聚一步法聚合工艺进行聚合得到透明共聚酰胺10I/11。确定其工艺条件为：预聚反应温度为200~210℃，反应压力2.2~2.4MPa，预聚合时间2h，排气持续时间为45min；熔融增粘反应温度为240~250℃，熔融增粘时间2h，真空度-0.09MPa，抽真空时间15~20min，搅拌转速60~70r/min。本课题研究了聚合过程中的黄变问题，使用以抗氧剂1098为主抗氧剂、抗氧剂S-9228、抗氧剂168为辅助抗氧剂或使用复合抗氧剂SEED，降低了聚合过程中的黄变程度。研究了11-氨基十一酸的添加量对透明共聚酰胺10I/11的熔点和特性粘度的影响。在工艺条件情况相同前提下，随着11-氨基十一酸含量的增加，透明共聚酰胺10I/11的特性粘度呈现上升的变化趋势；在特性粘度相同的前提下，随着11-氨基十一酸含量的增加，透明共聚酰胺10I/11的熔点呈现下降的变化趋势。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析表明，PA10I盐和11-氨基十一酸发生了反应，得到了聚酰胺树脂。利用分光光度计测得透明共聚酰胺10I/11的透光率为90%左右，满足了市场产品的要求；X射线衍射分析表明，随11-氨基十一酸含量的增加，聚合物的衍射峰弥散性变化不大，说明了11-氨基十一酸对共聚酰胺10I/11透明性影响不大；偏光显微镜分析表明，在实验条件下，纯PA11样品能生成球晶，而共聚酰胺10I/11没有生成球晶，并且其出现暗场现象，故共聚酰胺10I/11呈现透明性。使用XL-YⅡ型毛细管流变仪研究了透明共聚酰胺10I/11的流变行为，并对其lgτω－lgγω、lgηa－lgτω、lgηa－lgγω、lgηa－1/T曲线进行了分析。实验结果表明：透明共聚酰胺10I/11为假塑性流体，其表观黏度随着剪切速率的增加而降低；随着剪切应力的提高，其黏流活化能逐渐降低，对温度敏感性降低，故其加工窗口变宽。通过对透明共聚酰胺10I/11的力学性能进行研究。结果发现，随着11-氨基十一酸含量从0wt%增加到17wt%，透明共聚酰胺10I/11的拉伸强度下降约15%，断裂伸长率提高约60%，弯曲强度下降约11%，弯曲模量下降约5%，缺口冲击强度提高约32%，无缺口冲击强度提高约39%，吸水率变化不大，且具有良好的耐溶剂性。
李巍[4]2009年在《多元共缩聚透明聚酰胺的制备、结构与性能》文中指出为了满足国内对透明聚酰胺的需求,解决长期依赖进口的问题,郑州大学材料科学与工程学院自1999年与平顶山华伦塑料有限公司合作开发了一种新型半芳香透明聚酰胺(Semi-aromatic Transparent Polyamide,简称SATPA)。SATPA虽然具有优异的透明性和力学性能,但与国外同类产品相比,还存在诸如冲击韧性较差、分子量较小,产品牌号单一等缺陷,难以满足各种成型方法及高韧性透明聚酰胺制品的需求。为改善SATPA的冲击韧性,提高制品质量,扩大SATPA的应用范围。本课题以多种芳香族二元羧酸单体和脂肪族二元胺单体为原料,首次采用自制的半芳香酰胺盐和长碳链脂肪族酰胺盐,利用高压反应釜,以水为反应介质进行共缩聚反应,制备了一系列新型半芳香透明聚酰胺。初步探讨了制备透明聚酰胺配方以及聚合工艺,并对制备的透明聚酰胺的聚集态结构、热性能、力学性能等进行了表征。通过研究,我们发现:(1)以水为反应介质,在高压反应釜中制备了聚酰胺6T和聚酰胺6I,研究表明分别在pH=7.5、pH=7.7条件下制备酰胺6T盐和酰胺6I盐,可以聚合得到较高聚合度的聚酰胺6T、聚酰胺6I。(2)通过透明聚酰胺配方的探讨表明:当6T盐与6I盐二元共缩聚时,如6I盐含量超过65份,可以得到透明聚酰胺;当6I盐与610盐二元共缩聚时,如6I盐含量超过30份,也可以得到透明聚酰胺;而6T盐与610盐二元共缩聚时,无论以何种比例共聚都无法得到透明聚酰胺。通过调整叁种酰胺盐的比例,制备了一系列叁元共缩聚透明聚酰胺,可以适用于不同的领域。(3)初步探讨了制备透明聚酰胺的工艺条件,得到了比较合适的制备工艺条件。当预聚温度为180～210℃,预聚时间为3个小时左右,缓慢排气时间为2.5～3小时,后聚合温度为260～270℃,后聚合时间为2.5～3.5小时时,可以制得相对粘度在2.4～2.5之间的半芳香透明聚酰胺。(4)通过红外光谱分析,表明多元共缩聚聚酰胺为半芳香透明聚酰胺;通过x射线衍射、偏光显微镜分析,多元共缩聚透明聚酰胺为非结晶聚酰胺。(5)通过DSC分析,叁元共缩聚透明聚酰胺的玻璃化转变温度在40℃～80℃之间,从T1到T5玻璃化转变温度分别为42℃、47℃、55℃、69℃、70℃,这与DMA分析结果一致。表明透明聚酰胺具有较好的耐热性。(6)通过TG分析,多元共缩聚透明聚酰胺的热降解过程为一步降解,热降解温度均在440℃以上,说明制备的透明聚酰胺具有优异的热稳定性。(7)叁元共缩聚透明聚酰胺可以顺利注射成型,通过比较得到最佳注射成型工艺条件;通过力学性能测试表明,M系列的透明聚酰胺拉伸强度可以达到59MPa以上,弯曲强度可以达到58MPa以上,弯曲弹性模量可以达到1760MPa以上,断裂伸长率可以达到150%以上,Izod缺口冲击强度可以达到7.9 kJ/m~2。表明透明聚酰胺具有优异的冲击韧性和综合力学性能。(8)注射成型得到的透明聚酰胺试条进行数码拍照,通过比较表明在一般成型条件下,叁元共缩聚聚酰胺具有较高的透明性。
唐丽[5]2010年在《防老化叁元共缩聚透明聚酰胺的制备、结构与性能》文中进行了进一步梳理透明聚酰胺是一种不结晶或者结晶速度非常慢的特殊聚酰胺。它不仅具有一般聚酰胺的优良性能,还具有透明性优异、尺寸稳定性好等优点。因此透明聚酰胺材料广泛应用于电气仪表、汽车配件、机械部件等领域。国外关于透明聚酰胺的研制一直较为领先,但是透明聚酰胺在国内的研究起步很晚,大量需求的透明聚酰胺大都需要进口。目前,由郑州大学材料科学与工程学院和平顶山华伦塑料公司合作研发生产的半芳香透明聚酰胺材料(SATPA)已经在国内市场应用。虽然它具有优异的透明性和良好的力学性能,但在耐热性和韧性方面尚存在不足,同时没有形成系列产品,难以满足不同成型技术及不同制品的需求,这在一定程度上限制了它的应用。为此,本实验室近年来致力于半芳香系列透明聚酰胺的开发,重点在提高其黏流温度(熔点)和冲击强度,已经取得一定的进展。但是所制备的试样在透光率和力学性能方面还存在不足。本课题的主要目的是研制一类具有微晶结构,透明性、耐热性和冲击性能优异的防老化透明聚酰胺。本课题以芳香族单体和脂肪族单体成盐,利用高压反应釜,加入成核剂和防老剂后,得到制备透明聚酰胺材料的合适配方,并探讨了较为合适的制备工艺条件,采用共缩聚法合成了一系列透明聚酰胺。采用X射线衍射分析、偏光显微镜观察、热分析、力学性能测试等方法对其聚集态结构、热性能、力学性能进行了一系列的研究,通过研究得到以下结论：(1)透明聚酰胺的最佳合成工艺条件为：预聚温度180℃、预聚2小时、缓慢放气4小时、后聚合温度为260-270℃、后聚合3小时。透明聚酰胺的特性黏数为70.Oml/g。(2)通过X射线衍射分析和偏光显微镜观察表明,加入成核剂后,透明聚酰胺具有一定的结晶性,晶粒尺寸比较小,结晶不够完善。(3)热分析和动态热机械分析表明,加入成核剂和防老剂后,透明聚酰胺的玻璃化转变温度较高,达到70℃以上,表明该透明聚酰胺具有较高的热变形温度。透明聚酰胺的热降解过程为一步降解,热降解温度均在444.9℃以上,具有较好的热稳定性。(4)动态热机械分析结果表明,透明聚酰胺试样都有叁个松弛转变峰。转变峰的峰温随着频率升高,基本都向高温方向移动。透明聚酰胺在-125℃附近有一个较为明显的低温损耗峰,据此可以推测其在低温下具有较高的低温冲击韧性。(5)透明聚酰胺可以在注射成型试验机上顺利注射成型。力学性能测试结果表明,透明聚酰胺的拉伸强度为78MPa,断裂伸长率为125%,弯曲强度为70MPa,缺口冲击强度为9.5kJ/m2。表明其具有优异的力学性能。调湿处理后,透明聚酰胺的力学性能没有明显改善。退火处理后,透明聚酰胺的各项力学性能均有一定程度的提高,拉伸强度由69MPa提高到74.4MPa、断裂伸长率由160%提高到175%、弯曲模量由2240MPa提高到2300MPa、缺口冲击强度由5.7kJ/m2提高到5.9kJ/m2。(6)透明聚酰胺的吸水率比较小,在23℃水中浸泡24小时后吸水率仅为0.40%左右。水的温度越高,试样的吸水率越大。试样在吸水前后尺寸变化不大,说明试样的尺寸稳定性优异。(7)未加防老剂时,聚合过程中透明聚酰胺易发黄,透光率仅为60%左右；加入防老剂后,透明聚酰胺材料不易发黄,透光率达到86%左右,具有较好的透明性。
蒋爱云, 赵磊, 李新法, 陈金周[6]2014年在《固相缩聚半芳香透明聚酰胺的注射成型及力学性能》文中认为采用固相缩聚的方法制备了一系列熔体流动速率不同的半芳香透明聚酰胺(SATPA),并对其注射成型加工工艺及力学性能进行了研究。研究结果表明:注射成型条件对制品的外观质量有较大影响,熔体流动速率不同,固相后缩聚SATPA的适宜注射成型条件不同。随熔体流动速率的减小,固相缩聚SATPA的拉伸强度、弯曲模量和冲击强度逐渐增大,弯曲强度和断裂伸长率基本不变,综合力学性能更加优异。
焦贵宁[7]2015年在《透明共聚酰胺DMDC10/11的合成与表征》文中进行了进一步梳理透明聚酰胺是一种特殊的聚酰胺，具有优异的机械强度、透光率和尺寸稳定性，在食品包装、高档体育器材、精密光学仪器等领域有着广泛的应用。透明聚酰胺的制备技术大都掌握在发达国家手中，国内生产近乎空白，所需产品大部分需要从国外购买，而且价格昂贵。本文以3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷（DMDC）、癸二酸、11-氨基十一酸为单体，以去离子水为介质，采用一步熔融缩聚的方法成功制备出透明共聚酰胺DMDC10/11。通过研究预聚反应和终聚反应对产物特性粘度的影响，确定了11-氨基十一酸物质的量含量为30%时的最终工艺条件。并对共聚酰胺DMDC10/11的结构、热性能、流变性能和力学性能等进行了研究。1．通过红外光谱法分析表明，得到的产物是酰胺产物。利用分光光度计测得透明共聚酰胺DMDC10/11的透光率在90%左右，具有出色的光学性能。通过偏光显微镜照片和DSC结晶曲线的分析，初步证明透明共聚酰胺DMDC10/11是结晶度很低的聚合物。2．共聚酰胺DMDC10/11的热性能测试表明：11-氨基十一酸物质的量含量由0%增加到40%时，透明共聚酰胺DMDC10/11的玻璃化温度由165℃下降到126℃，熔融温度也呈现出下降的趋势；透明共聚酰胺DMDC10/11的热降解过程为一步降解；使用Coats-Redfern积分法求得了热降解活化能分别为：585.84kJ/mol、568.47kJ/mol、648.71kJ/mol、590.78kJ/mol、570.08kJ/mol，具有优异的热稳定性。3．共聚酰胺DMDC10/11的流变性能测试表明：透明共聚酰胺DMDC10/11熔体是假塑性流体。相同温度下，共聚酰胺DMDC10/11的表观粘度随着剪切应力和剪切速率的增大而降低；温度升高，表观粘度对剪切应力的敏感程度减弱。相同的剪切速率下，共聚酰胺DMDC10/11熔体的表观粘度随着温度的升高而降低；剪切速率增大，粘流活化能降低，表观粘度对温度的敏感程度减弱。4．共聚酰胺DMDC10/11的力学性能测试表明：当11-氨基十一酸物质的量含量从0%增加到40%时，透明共聚酰胺DMDC10/11的拉伸强度降低了12%，断裂伸长率提高了216%；缺口冲击强度下降了20%；弯曲性能和吸水率变化不大；共聚酰胺DMDC10/11具有良好的耐溶剂性。
方春晖[8]2016年在《半芳香透明聚酰胺10I/10T的合成与表征》文中认为本课题是中北大学高分子与生物工程研究所和东莞信诺橡塑有限公司合作开发,以癸二胺、间苯二甲酸(IPA)和对苯二甲酸(PTA)为原料,成功制备了半芳香透明PA10I/10T,并对其各项性能进行了表征测试,为透明聚酰胺的生产应用提供了理论基础和实用数据。本文以癸二胺和间苯二甲酸(IPA)为原料,通过一步熔融法成功制备了透明PA10I,并确定了最优的聚合工艺。预聚合工艺为温度210℃条件下,保持压力在1.6 MPa反应1 h。聚合工艺为温度236℃,保持常压反应2 h。最后抽真空增粘至固定电流,加压出料。通过研究发现,采用主抗氧剂SEED和辅助抗氧剂B1036进行复配,聚合产物的色差b*值由2.21降低到1.54,说明抗氧剂的加入可在一定程度上改善聚合过程中的黄变问题。主、辅抗氧剂的添加量均为0.1%。加入成核剂CAV102后,所制备的透明PA10I表面更加光滑且透光率更好,添加量为0.1%。以癸二胺、间苯二甲酸(IPA)和对苯二甲酸(PTA)为原料,采用一步熔融聚合法成功制备得到透明PA10I/10T。PTA投入量由0增加到0.45 mol时,聚合温度由236℃提高到255℃,其他聚合工艺与透明PA10I的聚合条件相同。利用镜片透光率测试仪测得透明PA10I/10T的透光率在90%左右,当PTA的投入量超过0.30 mol时,透明PAl01/10T的透光率大幅下降。使用偏光显微镜观察到透明PA10I和透明PA10I/10T在偏光显微镜下均表现为暗场,没有出现清晰的亮点和消光黑十字。透明PA10I和透明PA10I/10T的DSC曲线中并没有出现相变吸收峰,只是出现了玻璃化转变,说明透明PA10I和透明PA10I/10T是无定型非晶聚合物。通过DSC、TGA、DMA等测试了透明PA10I和透明PA10I/10T的热性能,结果表明：随着对苯二甲酸(PTA)投入量由0增加到0.30 mol时,透明PA10I/10T的玻璃化转变温度由103.0℃提高至115.3℃,热变形温度由88.0℃提高至95.8℃；测试得出透明PA10I/10T的起始分解温度均高于440℃,使用Coats-Redfern积分法可得出PTA投入量为0 mol、0.05 mol、0.10 mol、0.20 mol、0.30 mol时,其热降解活化能分别为621.01kJ·mol-1、583.69kJ·mol-1、614.68 kJ·mol-1、602.80 kJ·mol-1、603.00kJ·mol-1,说明透明PA10I/10T具有优异的热稳定性。对透明PA10I/10T的流变性能测试结果表明：透明PA10I/10T熔体是非牛顿性流体,其表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减小,表现出假塑性流体的“切力变稀”现象。聚合物的非牛顿指数n随着温度而升高；聚合物的黏流活化能随着剪切速率的增大逐渐减低,表观黏度对于温度的敏感性减弱。对不同PTA投入量下制备的透明PA101/10T的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能等常规力学性能进行了测试。结果表明,随着PTA投入量的增加,所得透明聚酰胺的拉伸强度和断裂伸长率有所提高,弯曲强度和弯曲模量稍有降低,缺口冲击强度先升高后降低。制备的透明PAl0I/10T的吸水率较低,均在0.2%左右,并且具有良好的耐溶剂性。对加入脂环族第叁单体进行了初步探究,与透明PA10I相比,制备的透明PA10I/DMDCI和透明PA10I/PACMI透光率有所降低,热性能提高,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,缺口冲击强度下降。
沙莎[9]2016年在《奇数碳透明聚酰胺的制备及性能研究》文中研究说明透明聚酰胺不仅具有较好的透明度,同时由于其较好的耐热性、抗溶剂性和优异的力学性能,现已被广泛的应用于各个领域。随着透明聚酰胺的消耗量逐年增大,关于透明聚酰胺的研究也一度成为透明高分子材料的热点。但从目前来看,关于透明聚酰胺的产品主要来自国外一些知名企业,国内的透明聚酰胺依赖于进口,成本较高。由于聚酰胺的制备属于缩合聚合反应,单体的加料摩尔比对聚合度至关重要。如何保证原料在高温高压缩合聚合过程中的稳定性是本文研究的重点。对此,本文首先选择常用的偶数长碳链脂肪族二元酸(十二烷二酸和十四烷二酸)作为反应二元酸单体,根据其溶解性特点,深入探究其成盐方法以及聚合机理。本文初选的二元胺为带有环状结构的二元胺(4,4-二氨基-二环已基甲烷(PACM/DDCM))。调查研究发现,国内外关于透明聚酰胺的制备多集中于利用偶数碳二元酸,对于奇数碳二元酸(十一烷二酸和十叁烷二酸)作为反应单体制备透明聚酰胺的报道较少。本文利用上述两种奇数碳二元酸制备碳透明聚酰胺,探究其与相近偶数碳二元酸性能的异同。由于考虑到原料的来源、制备透明聚酰胺的成本以及工业化的可能性,而3,3-二甲基-4,4-二氨基二环已基甲烷(MACM)和奇数碳长链二元酸的价格低于上述所述的二元胺(PACM)和偶数碳二元酸,本文对此展开了深入研究。对于透明聚酰胺的制备国内外大部分采用一步法熔融聚合的方法,但是由于一步法聚合需要加入催化剂来保证反应的等摩尔比,催化剂的控制和选择受到制约。本论文采用两步法来制备透明聚酰胺从而控制反应中单体的等摩尔比。第一步,根据单体与酰胺盐溶解度的不同,选择合适的溶剂,在合适的条件下制备出高纯度的酰胺盐。第二步,利用制备的酰胺盐,采用高温高压的条件,熔融缩聚制备出一系列的透明聚酰胺。本课题研究了成盐的工艺。通过对酰胺盐成盐溶剂、成盐温度和成盐时间的研究,确定酰胺盐成盐的最佳条件：确定适宜的溶剂为二甲基亚砜(DMSO);根据成盐速率确定最适宜的温度为70～80℃之间,考虑到聚合成本确定了反应最佳时长为1.2-1.5 h。本文对透明聚酰胺的聚合进行了一定的研究,最终确定最佳的聚合工艺条件为：在聚合初期根据酰胺盐的熔点及其稳定性确定聚合反应温度为190-220℃,初始加压为1.0 MPa,反应压力为2.0-2.7 MPa；预聚合时间为2-3 h；预聚合后恒定排气持续时间为1 h；根据透明聚酰胺的结构特点以及反应程度确定熔融增粘反应温度为230-260℃后期增粘反应时间为2 h,反应抽真空除去副产物的时间为0.5～1.0 h。
李丽丽[10]2016年在《透明共聚酰胺MACM12/610的制备和性能研究》文中进行了进一步梳理透明聚酰胺作为一种新型透明材料、因其突出的透明性、低吸湿性、耐冲击性、耐磨损性、耐热性、阻燃性而广泛用于包装、镜片、体育器材制造。市场需求量不断增大。与国外相比,国内透明聚酰胺制备和研究都比较少。研究具有优异综合性能的透明聚酰胺具有重要意义。本文以直链脂环族二元胺3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环已基甲烷(MACM)、十二烷二酸、PA610盐为单体,采用熔融聚合法,制得透明共聚酰胺MACM12-610。通过特性粘度测试法,确定聚合最佳工艺条件。同时研究了共聚物中PAMACM12盐质量分数对其热性能,结晶行为,透明性等的影响。首先,将MACM和十二烷二酸反应制得PAMACM12盐。最佳工艺条件为以乙醇为溶剂,反应温度45～50℃,溶剂用量是单体总质量的2倍。用FTIR和NMR对其进行测试,确认了其分子结构。经显微熔点仪测定其熔点为167.6℃。其次,以PAMACM12盐与PA610盐为单体合成出透明共聚酰胺MACM12/610.通过粘度法确定了制备PAMACM12盐质量分数为40%时的透明共聚酰胺MACM 12/610的最适宜工艺条件。预聚阶段：温度200-C,压力2～2.5 MPa,时间2-2.5 h；终聚阶段：温度250℃,时间3～3.5 h。抽真空时间0.5 h。通过FTIR和NMR表征确定了共聚物分子结构。经吸水性测试测定其吸水率为0.31%。经耐溶剂性测试,表明其能溶于甲酸、乙酸、浓硫酸、而不溶于烃类溶剂、醇类、丙酮、氯仿等,具备良好的耐溶剂性。最后,制备出PAMACM12盐的质量分数为40-70%的透明共聚酰胺MACM 12/61O。对其性能进行表征,结果发现：随PAMACM12盐的质量分数增加,共聚物的初始分解温度表现为先增大后减小再增大,且在PAMACM12盐质量分数为40%时,共聚物耐热性最好；随PAMACM12盐质量分数增加,共聚物熔点降低,结晶能力下降,Tg非线性变化,当PAMACM12盐质量分数高于40%时,共聚物不出现熔融和结晶过程；随PAMACM12盐质量分数增加,共聚物衍射角减小,结晶度降低,当PAMACM12盐质量分数高于50%时,共聚物呈现非晶态。随PAMACM12盐质量分数增加,共聚物透光率持续增大。
参考文献：
[1]. SA型透明聚酰胺的成型加工、结构与性能[D]. 曲良俊. 郑州大学. 2004
[2]. SA型透明聚酰胺的固相后缩聚及结构与性能研究[D]. 蒋爱云. 郑州大学. 2006
[3]. 半芳香透明共聚酰胺10Ⅰ/11的合成与表征[D]. 孙并臻. 中北大学. 2014
[4]. 多元共缩聚透明聚酰胺的制备、结构与性能[D]. 李巍. 郑州大学. 2009
[5]. 防老化叁元共缩聚透明聚酰胺的制备、结构与性能[D]. 唐丽. 郑州大学. 2010
[6]. 固相缩聚半芳香透明聚酰胺的注射成型及力学性能[J]. 蒋爱云, 赵磊, 李新法, 陈金周. 化工新型材料. 2014
[7]. 透明共聚酰胺DMDC10/11的合成与表征[D]. 焦贵宁. 中北大学. 2015
[8]. 半芳香透明聚酰胺10I/10T的合成与表征[D]. 方春晖. 中北大学. 2016
[9]. 奇数碳透明聚酰胺的制备及性能研究[D]. 沙莎. 大连理工大学. 2016
[10]. 透明共聚酰胺MACM12/610的制备和性能研究[D]. 李丽丽. 大连理工大学. 2016
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