BCPPO共聚酰胺66的流变性能研究

以自制双(4-羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)为共聚单体,通过原位共缩聚反应制得了BCPPO共聚酰胺66(FR-PA66)。应用毛细管流变仪测试了FR-PA66的流变特性。结果表明,FR-PA66的非牛顿指数为0.78～0.86,熔融时呈现剪切变稀行为,属假塑性流体。在固定剪切速率下,FR-PA66的剪切应力、表观粘度随BCPPO含量的增加呈现先增大后减小趋势,当BCPPO质量分数为3%时,FR-PA66的剪切应力、表观粘度达到最大。同时,FR-PA66的表观粘度对温度较为敏感,属温敏材料。

PA6/PA66共聚酰胺纤维的制备及结构性能研究

为提高聚己内酰胺(PA6)纤维的结强比和勾结韧性,采用PA6/聚己二酰己二胺(PA66)共聚酰胺切片进行熔融纺丝,制备PA66质量分数分别是10%和20%的PA6/PA66共聚酰胺纤维,测试并分析不同牵伸倍数的PA6及PA6/PA66共聚酰胺纤维的物理性能(包括结晶度、取向度、线密度和回潮率)和拉伸性能(包括直接拉伸法、单勾结法和双勾结法)。结果显示:PA66共聚单体的引入使得PA6/PA66分子链规整性降低,纤维的结晶度、取向度、断裂强度均有所下降,回潮率略有上升,结强比和断裂伸长率保持率较PA6纤维的大幅度提高。PA6/PA66共聚酰胺纤维非常适合用于勾结类织物。

碳纤维增强共聚酰胺6-66复合材料的制备及性能

通过两段式聚合法制备共聚酰胺PA6-66,然后采用熔融共混得到碳纤维增强PA6-66复合材料(CF/PA6-66)。对复合材料的断面形貌、热性能、结晶性能、非等温结晶动力学、熔体流变性、力学性能和动态力学性能进行了分析。差示扫描量热(DSC)和热重分析结果表明,CF/PA6-66复合材料的熔点约为190℃,分解温度在376℃以上。DSC和X射线衍射分析表明,CF的加入加快了聚合物的结晶速率,促进γ晶型的形成。力学性能和熔体流变性能测试结果表明,随着CF含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度与缺口冲击强度均先升高后降低,当CF含量为20%时,CF/PA6-66复合材料的拉伸强度与弯曲强度分别为95.54 MPa和121.42 MPa,相比纯PA6-66分别提升了82.26%和81.17%,同时其黏流活化能仅为35.43 kJ/mol。

共聚酰胺6/66相对分子质量对其结晶和流变性能的影响

为探索共聚酰胺6/66(PA6/66)的熔体加工性能,研究PA6/66相对分子质量对其熔融行为、结晶行为和熔体流变行为的影响,借助差示扫描量热仪、熔体流动速率仪、毛细管流变仪等对系列不同相对分子质量PA6/66和PA6树脂的结晶行为和流变性能等进行表征。结果表明:PA6/66呈现单一的熔融峰,其熔点和玻璃化转变温度受相对分子质量影响较小,分别约为210℃和45℃;与PA6相比,PA6/66的熔点、熔融焓值和结晶焓值显著降低;随相对分子质量的增加,降温速率为20℃/min时,PA6/66的结晶焓值由45. 16 J/g下降为43.67 J/g,明显低于同等相对分子质量下PA6的结晶焓值;不同相对分子质量的PA6/66共聚物均为假塑性流体,随着温度的升高,其非牛顿指数增大,对剪切速率的敏感程度降低;在高剪切速率下,PA6/66具有比PA6更高的黏流活化能。

支化共聚酰胺6/66的流变性能研究

通过熔融聚合制备了支化共聚酰胺6/66与支化聚酰胺6,采用毛细管流变仪对支化共聚酰胺6/66与支化聚酰胺6的流变性能进行了研究。结果表明支化共聚酰胺6/66与支化聚酰胺6为典型的假塑性非牛顿流体;随着温度的升高,聚酰胺熔体的表观粘度逐渐下降,非牛顿指数逐渐增大;两种熔体的黏流活化能随着剪切速率的增大而减小;与支化聚酰胺6熔体相比,支化共聚酰胺6/66熔体的表观黏度对温度和剪切速率的依赖性较低。

聚酰胺66盐添加量对共聚酰胺6/66纤维性能的影响

以共聚酰胺6/66(PA6/66)树脂为原料,采用熔融纺丝法通过纺丝试验机制备PA6/66纤维,重点分析了聚酰胺66盐添加量对PA6/66纤维的力学性能、凝聚态结构、动态力学性能、回潮率以及热收缩率的影响。结果显示:制备的PA6/66纤维具有较高的强度、较好的延展性和力学性能稳定性;结晶度有所降低;声速取向因子增加,纤维的平均取向度增加;具有较高的储能模量和损耗模量,当添加的聚酰胺66盐质量分数为4%和8%时,低温环境下纤维的损耗角正切值较低,具有较好的低温服役性能;回潮率略低于PA6纤维,而热收缩率略高于PA6纤维。

PA66/6的制备及性能

以己二酸己二胺盐(AH Salt)、己内酰胺(CPL)为原料,通过熔融缩聚法制备系列配比的共聚酰胺66/6(PA66/6)。利用傅立叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能材料试验机等表征其结构与性能。结果表明,经熔融缩聚法可成功制备PA66/6,其分子结构中以稳定的α晶型为主,当AH Salt与CPL比例接近1∶1时,有利于不稳定γ晶型的形成;与聚酰胺6 (PA6)或聚酰胺66 (PA66)相比,由于共聚单体的引入,PA66/6分子链规整性降低、分子内及分子间作用力减小,其熔点、结晶度、拉伸强度均有所下降,但断裂伸长率提高,并且热稳定性良好;当AH Salt与CPL质量比为40∶60时,熔点最低降至169.7℃,结晶度为16.2%,拉伸强度最低为33.9MPa,断裂伸长率提高至122.9%,表明共聚改性可有效地提高PA66/6的韧性和加工性能。

聚酰胺含量对静电纺丝素纤维结构和性能的影响

将质量分数分别为9%和12%的再生丝素甲酸溶液和聚酰胺6/66共聚物的甲酸溶液混合,在喷丝头到接收屏之间的距离(C-SD)为15 cm、电压为15 kV的条件下进行静电纺丝得到丝素/聚酰胺复合纤维。研究了聚酰胺的含量和纤维直径、结晶结构以及纤维毡的力学性能之间的关系,探讨了产品在乙醇处理后结构和性能的变化。研究发现,聚酰胺的加入不仅可以降低纤维直径,而且提高了纤维的结晶度和纤维毡的断裂强度;乙醇处理后纤维发生均匀溶胀,结晶度提高,纤维毡的断裂强度和在水中的尺寸稳定性增加。

MWNTs/丝素/聚酰胺共混静电纺纳米纤维毡的结构和性能

静电纺再生丝素纤维具有在水中易溶胀、结构稳定性和力学性能差等缺陷。在前期研究聚酰胺6/66对静电纺丝素纤维的结构和性能改进效果的基础上,以多壁碳纳米管(MWNTs)增强静电纺丝素/聚酰胺6/66复合纳米纤维。研究发现,随着MWNTs含量的增加复合纤维毡的颜色由白色变成黑色,纤维直径逐渐减小,并且都在90nm以下。MWNTs的加入,还有效地提高了纤维的结晶度、热稳定性以及纤维毡的拉伸力学性能。