生物基聚酰胺510弹性体的制备及表征

以生物基戊二胺和癸二酸为单体采用熔融缩聚制备全生物基聚酰胺510。以双端羧基的聚酰胺510作为硬段,聚乙二醇为软段,采用两步熔融缩聚法制备生物基聚酰胺510弹性体。采用核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱表征聚酰胺510弹性体的化学结构;通过差示扫描量热仪和热重分析仪测试聚酰胺510弹性体的热性能;利用万能试验机测试力学性能。结果表明,聚酰胺510弹性体的熔点、结晶温度、起始热分解温度、最大分解速率温度分别为210,163,395,452℃,低于聚酰胺510的217,177,410,456℃;在热学性能表征中,与聚酰胺510相比,聚酰胺510弹性体具有宽的加工窗口;在力学性能上,聚酰胺510弹性体的拉伸强度为42.7 MPa,低于聚酰胺510的拉伸强度60.3 MPa,断裂伸长率为224%,高于聚酰胺510的172%,聚酰胺510弹性体的柔韧性要高于聚酰胺510;在流变性能分析中,聚酰胺510弹性体低于聚酰胺510的储能模量、损耗模量及复数黏度,这是因为聚乙二醇影响了聚酰胺510的晶型结构及晶型的完整性。

聚酰胺弹性体对生物基聚酰胺56和聚酰胺66共混物的增韧改性及其发泡行为研究

采用聚酰胺弹性体MH2030对生物基聚酰胺56/聚酰胺66(PA56/PA66)混合物进行增韧改性,并采用超临界CO_(2)间歇发泡技术制备了一系列不同的生物基PA56泡沫。研究了MH2030含量对PA56/PA66结晶性能、流变性能、力学性能及发泡性能的影响。结果表明,MH2030的加入提高了PA56/PA66材料的黏弹性和发泡性能,使结晶峰向高温方向移动,可能作为了体系的成核剂促进了结晶。MH2030使PA56/PA66材料的韧性增加、刚性降低,在添加20%(质量分数,下同)时材料的抗冲击强度最高,比未增韧时提高了30.4%。对MH2030增韧的PA56/PA66样品进行发泡及泡沫压缩测试,在MH2030含量为10%时,基于其较高的泡孔密度和较好的基体力学性能,得到了具有较小泡孔尺寸(19.24μm)和较高压缩强度(0.71 MPa)的微孔泡沫,比未增韧PA56泡沫的压缩强度高29.1%。

生物基半芳香族共聚酰胺PA5T/56与脂肪族聚酰胺PA56的性能对比

生物基聚酰胺PA56凭借其绿色低碳的原料来源以及与商业化PA66相近的综合性能而受到关注,但受限于脂肪族的柔性主链结构,无法满足高温场景下的使用需求。为解决上述问题,引入对苯二甲酸构筑生物基半芳香族共聚酰胺PA5T/56,对PA5T/56的结构及性能进行系统研究,并与生物基脂肪族聚酰胺PA56进行对比分析。红外光谱与核磁共振氢谱的表征结果验证了PA5T/56与PA56结构上的差异;相比PA56,PA5T/56具有更高的玻璃化转变温度(t_(g)=113℃)、更优的热稳定性(t_(d,5%)=392℃,t_(dmax)=423℃),以及更佳的热机械性能,同时其在高温下具有适宜加工的熔体黏度(<10^(3)Pa·s),这些优势赋予生物基半芳香族PA5T/56广阔的应用前景。

生物基聚酰胺510 POY纺丝成形工艺研究

以相对黏度2.5的生物基聚酰胺510(PA 510)为原料,通过高速纺丝制备PA 510预取向丝(POY),分析了PA 510的热性能,重点研究了PA 510切片干燥条件、纺丝温度、冷却条件、集束位置及卷绕速度对PA 510 POY纺丝成形稳定性的影响,并对PA 510 POY的力学性能进行表征。结果表明:PA 510的熔融峰值温度为217.3℃,PA 510的纺丝温度应高于218℃且低于其分解温度;在干燥温度80℃、干燥时间10 h的条件下,PA 510切片干燥后的含水率为265μg/g,满足纺丝工艺要求;控制纺丝温度252~254℃,侧吹风温度20℃、相对湿度大于等于85%、速度0.45 m/s,集束点距喷丝板距离900 mm,卷绕速度4300 m/min,纺丝稳定,卷绕成形好,制得的88 dtex/24 f PA 510 POY的断裂强度4.21 cN/dtex、断裂伸长率64.45%、条干不匀率1.01%。

生物基聚酰胺56材料的研究进展

生物基聚酰胺56是以生物基戊二胺和石油基己二酸为原料得到的一种新型的极具发展前景的生物基聚酰胺材料。本文分析了生物基聚酰胺56的结构特点所带来的性能优势,其物理性能、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、吸湿性、柔软性以及染色性等都很优异。本文介绍了生物基聚酰胺56在工程塑料、纤维、纳米纤维膜等领域的应用,总结了目前国内生物基聚酰胺56的产业化现状,指出目前生物基聚酰胺56在研发及产业化过程中需要解决的问题,包括原料的稳定供应,聚合与纺丝工艺突破、生产过程节能减排、建立统一的产品检测评价标准等。

生物基聚酰胺56浸胶帘线的性能评价及应用进展

对生物基聚酰胺56(PA56)浸胶帘线的性能进行研究,并对其应用情况进行介绍。结果表明:PA56浸胶帘线具有较好的耐热性能、耐疲劳性能、粘合性能和动态力学性能;采用PA56浸胶帘线用作半钢子午线轮胎冠带层增强材料,生产从Q级到Y级的轮胎性能达到了采用传统石油基聚酰胺66浸胶帘线生产的轮胎水平,且具有降低碳排放的作用。

研究人员找到从农业废弃物中提取与制造生物基聚酰胺的新方法

塑料是日常生活中常见的一部分,但却带来了重大的环境问题,这主要是由于塑料来源于化石燃料,而且处理起来很麻烦。现在,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的 Jeremy Luterbacher 团队领导的一项研究揭示了一种利用可再生资源生产高性能塑料的开创性方法。这项发表在《自然 - 可持续发展》(Nature Sustainability)杂志上的研究介绍了一种利用从农业废弃物中提取的糖核制造聚酰胺的新方法,聚酰胺是一类以强度和耐久性著称的塑料,其中最著名的是尼龙。这种新方法利用了一种可再生资源,同时还能高效地实现这种转变,并将对环境的影响降到最低。

全生物基聚酰胺510制备与FDY纺丝研究

采用一步成盐常压聚合法,实现了戊二胺、癸二酸直接制备聚酰胺510(PA510)。利用差示扫描量热仪、热重分析仪、接触角测量仪表征聚合物结构性能,通过熔融纺丝制备POY纤维,研究不同拉伸倍率下FDY纤维的力学性能。结果表明,“一锅法”制备的PA510树脂相对粘度可控、产物小分子含量低于0.3%,可满足纤维级树脂需求;树脂热分解起始温度高,在270℃下具有良好的相对粘度稳定性,有利于纤维加工;4000 m/min纺速下POY成纤性良好,随拉伸倍数增加断裂强度增加,拉伸倍数为1.5倍时,断裂强度可达6.00 cN/dtex,断裂伸长率仍可保留为17.4%,此时10%定伸长下弹性回复为97.0%,制备的PA510纤维具有优异的力学性能。

原位聚合生物基聚酰胺56-聚乙二醇复合物的制备及纤维成形

利用生物质原料研究可持续发展的聚合物及其制品已经成为学术界和产业界的热点。文中将聚乙二醇1000(PEG1000)进行端羧基改性,并与生物基聚酰胺56盐(PA56盐)和戊二胺共聚制备了不同PEG1000含量的PA56/PA56-co-PEG复合物。通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对复合物的分子结构进行了表征,通过四探针和接触角对聚合物膜的电阻率和亲水性进行了测定。将复合物进行熔融纺丝,研究了纤维的力学性能和保水性。结果表明,PA56/PA56-co-PEG复合物的热分解温度比PA56略有降低,但仍均远高于PA56的加工温度。并且复合物膜的电阻率达4×10^(4)Ω·cm,显示良好的抗静电性,加入18%PEG1000共聚后复合纤维的拉伸强度和断裂伸长率分别提高56.2%和100%,保水率提高了194.6%。

生物基聚酰胺及其单体研究进展

生物基聚酰胺是目前应用比较广泛的材料之一,因其具有低碳、环保、可持续性强等优点。基于生物基聚酰胺单体合成聚酰胺材料已成为高分子产业绿色可持续发展的重要方向。综述了各类生物基聚酰胺单体的种类和制备方法、研究进展,展望了生物基聚酰胺的应用和发展方向。

聚乙醇酸与羟丙基甲基纤维素用于远端胰腺切除模型术后缝合的有效性和安全性评估

目的探讨应用聚乙醇酸(polyglycolic acid,PGA)与羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)复合材料在远端胰腺切除术后缝合中的有效性和安全性。方法选用36只健康成年比格犬,将其随机均分为观察组和对照组,每组各18只行远端胰腺切除手术。观察组实验犬使用PGA+HPMC复合材料进行切口加固;对照组实验犬使用NEOVEIL进行切口加固。术前、术后3 d及解剖前,分别对各组实验犬进行血常规检测。设置2周、4周、8周观察周期,每个观察点各6只动物进行心肝脾肺肾组织学检查、硬组织切片病理诊断等评估,并进行安全性评价。结果观察组和对照组实验犬在术前血常规检测比较差异无统计学意义。重复测量方差分析结果显示,不同时间点的白细胞计数(WBC)(F=14.875,P=0.001)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)(F=5.049,P=0.009)、中性粒细胞百分比(Neu%)(F=4.794,P=0.011)、红细胞计数(RBC)(F=6.591,P=0.002)、血红蛋白(HGB)(F=8.154,P=0.001)、红细胞比容(HCT)(F=5.281,P=0.007)、血小板计数(PLT)(F=6.560,P=0.014)、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)(F=33.950,P=0.039)、淋巴细胞百分比(Lym%)(F=3.299,P=0.043)均值存在差异,但观察组和对照组组间无统计学差异,且时间与组别交互作用对其无显著影响,表明两组实验犬均出现了炎症反应或手术应激。两组实验犬在术后8周的硬组织病理切片评分中,观察组和对照组实验犬的炎症与坏死相关评分、纤维化、修复等相关评分和总分方面差异均无统计学意义(P>0.05)。两组实验犬在术后8周的解剖中,均未发现心肝脾肺肾等器官有明显的损伤,也未发现缝合材料残留、胰液渗漏或胰瘘等情况,表明两组缝合材料均已完全被吸收代谢,且切口愈合良好不会对内脏器官造成不良影响。结论PGA与HPMC是一种有效和安全的术后缝合材料,具有良好的生物可降解性、生物相容性、缝合强度和创面愈合质量,可以在远端胰腺切除术后缝合中与传统的可吸收性加固材料相媲美,为其在临床上的应用提供了科学依据。

生物基PA 56/PET共混纤维与混纤复合丝的制备及性能研究

以生物基聚酰胺56(PA 56)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,分别通过共混纺丝、网络混纤制备PA 56/PET共混纤维、PA 56/PET混纤复合丝,研究了不同PA 56含量的PA 56/PET共混纤维的成纤性能、力学性能及染色性能,以及不同网络压力下PA 56/PET混纤复合丝的染色效果及其织物风格。结果表明:在PET中添加PA 56共混纺丝,当PA 56质量分数为20%时,PA 56/PET共混纤维具有较好的力学性能及染色性能,纤维断裂强度4.2 cN/dtex、断裂伸长率25%、条干不匀率0.96%,采用分散染料染色后纤维织物染色均匀性达灰卡标准5.0级,且染色深度比纯PET纤维织物的深;将PET纤维与PA 56纤维按5050混纤,在网络压力0.08~0.30 MPa下混纤效果好,混纤复合丝断裂强度4.0~4.2 cN/dtex、断裂伸长率24%~25%、条干不匀率1.17%~1.44%,选择不同类型的染料染色后混纤复合丝具有同染异色、同浴异染的效果,其织物的染色均匀性在2.5~3.5级,呈现明显的异彩条纹风格。

生物基聚酰胺56纤维的结晶行为

为探究生物基聚酰胺56分子结构及不同加工工艺参数对其结晶行为的影响,采用X射线衍射法研究不同品种聚酰胺和生物基聚酰胺56的预取向丝(POY)、拉伸变形丝(DTY)、全拉伸丝(FDY)长丝的结晶特征,并通过差示扫描量热仪测试进一步分析了生物基聚酰胺56不同冷却速率工艺条件下的结晶行为。结果表明:与聚酰胺6和聚酰胺66相比,生物基聚酰胺56纤维结晶不完善,其结晶度和取向度最低,分别为49.56%和76.78%;不同加工方式的生物基聚酰胺56中POY长丝结晶不完善,其晶面方向一致性较差;随冷却速率的增加,生物基聚酰胺56的结晶速率加快,当温度降至210℃左右时结晶速率达到最大,且冷却速率越快其形成的球晶晶体尺寸越小。

含呋喃环生物基芳香聚酰胺树脂的制备与表征

以生物基来源的呋喃二甲酰氯和3,4′-二氨基二苯醚为原料,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,通过低温溶液缩聚制备了高分子量的含呋喃环的芳香聚酰胺树脂(简称F树脂),并采用傅利叶转换红外光谱、核磁共振、高效液相色谱和乌氏黏度计对树脂的化学结构、分子量及其分布、比浓对数黏度进行了表征,并对其溶解性、热稳定性、阻燃性与间位芳纶进行了对比研究。结果表明,F树脂具有优异的耐热性与阻燃性能,与间位芳纶树脂相当,且具有良好的溶解性,有利于加工成型。同时,其原材料为生物质来源,属于环境友好和可持续发展材料,具有广阔的发展前景。

甲基纤维素／聚酰胺可生物降解膜的制备及其性能

以丙三醇为增塑剂,将甲基纤维素、聚酰胺与烷基烯酮二聚体反应后制备出甲基纤维素／聚酰胺复合膜。力学性能测试表明,聚酰胺、烷基烯酮二聚体能够明显改善纤维素复合膜的力学性能,尤其是湿态拉伸强度。生物降解性能测试显示,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均可在复合膜上生长,该膜具有一定的生物降解性,但是聚酰胺的添加使复合膜的生物降解性能下降。

聚酰胺6基弹性纤维的制备及其结构与性能

针对传统二元酸法制备聚酰胺6(PA6)基弹性体时不能灵活调整软硬段比例的问题,引入乙二醇辅助聚乙二醇(PEG)满足化学计量数平衡,以灵活调控PEG占比进行嵌段共聚。通过控制己内酰胺、己二酸和PEG的配比和相对分子质量制备不同软硬段比例与长度的PA6基弹性体,进一步对可纺性良好的弹性体进行熔融纺丝制备得到PA6基弹性纤维。探究了PA6基弹性体及纤维的热性能、晶型结构、力学性能和弹性性能与链结构之间的关系。结果表明:PA6基弹性体的晶型结构由PA6链段主导,随着PEG链段含量的增多,纤维的弹性回复率增大,但断裂强度与断裂伸长率下降;与PA6纤维相比,含有超过20%PEG的弹性纤维在定伸长超过10%的阶段中表现出更高的回弹性,弹性回复率提升最大达17.5%;系列PA6基弹性纤维中综合性能最优样品断裂强度达1.57 cN/dtex,断裂伸长率为106.89%,10%定伸长弹性回复率达94.3%。

生物基聚酰胺及其纤维的最新技术进展

近年来,不断提升的公众环保意识以及对新型聚合材料的关注促进了来自于可再生资源的生物基聚合物技术的发展。本文以聚酰胺为对象,介绍了全球聚酰胺材料的发展现状,并对国内外在生物基PA6、PA66、长链聚酰胺及其制品方面的最新研究开发情况进行了较全面的介绍和分析。

新型生物基聚酰胺的研究进展

聚酰胺具有优异的力学、耐热、耐磨和电绝缘等性能,是产量最大、品种最多、用途最广的一类通用工程塑料。然而,目前用于制备聚酰胺的单体依赖化石原料,面对全球变暖和石油资源枯竭等环境问题,迫切需要发展生物基聚酰胺,以满足双碳目标的国家战略需求。基于此,本文综述了近年来生物基聚酰胺合成的最新进展,包括采用脂肪族与芳香族两大类新型生物基单体合成聚酰胺的相关研究。概述了每种单体用于合成聚酰胺所经历的化学反应、用到的聚合方法、所制备聚酰胺的特殊性能等,并对涉及到的各种聚酰胺结构与性能做了简单总结,最后展望了生物基聚酰胺的发展方向。

生物基聚酰胺的制备与应用研究进展

综述了生物基聚酰胺的合成单体及聚酰胺的制备研究进展。根据生物质的来源不同,生物基聚酰胺的合成单体的制备路线主要分为油脂路线和多糖路线。其中,油脂路线使用最多的是蓖麻油,多糖路线以葡萄糖为主。对部分已商品化的生物基聚酰胺性能及应用进行了介绍,未来随着石油资源的萎缩,开发生物基聚酰胺具有非常广阔的发展及应用空间。

阿科玛继续降低其生物基聚酰胺11(PA11)产品全球生产的碳足迹

阿科玛通过使用可再生或低碳能源,并通过在其生产基地进行几次能源效率改进,进一步将其生物基Rilsan聚酰胺11(PA11)产品的碳足迹减少46%,达到低于2 kg二氧化碳当量/kg。Rilsan聚酰胺11完全源自可再生蓖麻籽,是一种100%生物基聚合物。此外,氨基十一酸单体和下游聚合物的生产使用了相当大比例的低碳和可再生能源,包括电力和燃料。因此,阿科玛最近宣布与法国ENGIE签订生物甲烷供应协议,并在去年对其聚酰胺11生产基地进行了几次能源效率改进。