聚对苯二甲酰十二碳二胺的热降解过程与机理

利用热重法研究了聚对苯二甲酰十二碳二胺 ( PA12 T)在 N2 气流中以不同升温速率β升温时的热降解过程及热降解动力学。结果表明 ,PA12 T的热降解为一步反应 ;随着β的增大 ,降解温度线性升高 ,其起始平衡降解温度 4 4 7.34℃ ,降解终止时的平衡热降解温度为 4 74 .5 4℃ ,最大降解速率时的平衡降解温度为 4 66.17℃。为了确定 PA12 T的热降解机理 ,采用 Kissinger动力学处理方法求得的表观活化能与用 Coats- Redfern求得的活化能进行比较 ,分析鉴别出动力学表达式 ,从而确定了 PA12 T的热降解机理为 Deceleration类型中的 D1、D2 、D3、D4 机理 。

聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的制备与性能

气凝胶纤维具有良好的柔韧性,其织物在可穿戴保温隔热领域受到了人们高度的关注。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)具有优异的耐热性、耐化学品腐蚀等性能,是制备气凝胶纤维的理想材料。然而,目前利用PPTA纤维(对位芳纶)的纳米纤维分散液制备气凝胶纤维的过程复杂、耗时且成本高,因此本工作通过合成具有良好可加工性的PPTA溶液,利用湿法纺丝和冷冻干燥工艺制备PPTA气凝胶纤维,极大地简化了工艺流程。实验分析表明,通过改变PPTA溶液的浓度可以有效地控制气凝胶纤维的孔结构及机械强度。当PPTA溶液的质量分数为2%时,制得的气凝胶纤维的孔隙率高达94.5%,断裂强度可达7.8 MPa;除此之外,该气凝胶纤维还具有高的比表面积(291 m2/g)和低的热导率,其织物的热导率为29.65 mW/(m·K)。当PPTA溶液的质量分数为5%时,气凝胶纤维的断裂强度高达20.5 MPa。本工作中所制备的气凝胶纤维具有极高的孔隙率、超低的密度和热导率以及良好的力学性能,为新一代保温隔热纺织品的设计和制造开辟了新的途径。

酰胺化反应制备聚(对苯二甲酰十二碳二元胺-共-对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物

文中以十二碳二元胺(DDMD)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,环丁砜为溶剂,制备了聚(对苯二甲酰十二碳二元胺-共-对苯二甲酸乙二醇酯)(Poly(12T-co-ET))共聚物。考察了反应温度、投料比和溶剂用量对产物相对黏度和转化率的影响,确定其最佳工艺条件为,反应温度为210°C、DDMD与PET的投料摩尔比为1.1:1、PET与溶剂的质量比为1:10,得到产物的相对黏度为1.37、转化率为82.1%。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱确认了产物的结构。差示扫描量热分析和热失重分析结果表明,产物的熔点为234°C、结晶温度为201°C,初始热分解温度为357°C。拉伸强度为37.0 MPa、断裂伸长率为9.32%、弯曲强度为49.2 MPa、缺口冲击强度为1.5 kJ/m^(2)。动态力学热分析结果显示其玻璃化转变温度(T_(g))为91°C。尽管共聚物的综合性能较差,但仍可以作为基体树脂进行共混改性使用,同时,该聚合方法对PET的回收和环境保护具有一定的实用价值。

聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的疏水改性研究

聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维吸水后容易导致其孔结构塌陷,严重限制了其应用领域。因此本研究首先利用聚多巴胺对气凝胶纤维进行表面改性,在纤维表面引入活性基团,再通过化学气相沉积在气凝胶纤维表面接枝1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷形成疏水功能层。研究结果表明,气凝胶纤维疏水改性后的水接触角高达151°,与疏水改性前相比,水接触角提高了98.7%,达到了超疏水的效果。疏水改性后,气凝胶纤维的初始热分解温度为358℃,表明该气凝胶纤维可以在高温下使用而不会丧失其疏水性能。通过疏水改性可以拓宽聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的实际应用场景。

聚对苯二甲酰十碳二胺的制备和热稳定性研究

以对苯二甲酸和癸二胺为原料，经成盐、预聚合和固相聚合三个步骤合成了新型长碳链和较高分子量的半芳香尼龙聚对苯二甲酰十碳二胺（PA10T）。用TG-DTG方法研究了PA10T的热降解和热降解动力学，结果表明，PAIOT的热分解为一步降解，其起始平衡降解温度为435．3℃，终止平衡降解温度为470．7℃，最大降解速率时平衡降解温度为459．5℃。通过微分法和积分法计算出PA10T的热分解活化能分别为274．4kJmol^-1和263．96～290．37kJmol^-1之间，其耐热性能优于脂肪族尼龙。

聚对苯二甲酰十碳二胺的制备和非等温结晶动力学研究

以对苯二甲酸和癸二胺为原料,经成盐,预聚合和固相聚合三个步骤合成了新型长碳链和较高相对分子质量的半芳香尼龙聚对苯二甲酰十碳二胺,由红外光谱和核磁共振对其结构进行了确认。用DSC方法研究了聚对苯二甲酰十碳二胺的非等温结晶动力学,用莫志深提出的R～t法对非等温结晶动力学进行了分析,由R～t法得到α值在0.70～0.81之间。利用Kissinger方法求得了半芳香尼龙的非等温结晶活化能,ΔE=-297.08kJ/mol。

聚联苯砜二甲酰十二碳二胺的非等温结晶动力学

用DSC方法研究了聚联苯砜二甲酰十二碳二胺（PA12-S）的非等温结晶动力学．采用Jeziorny修正的Avrami方程和莫志深等提出的R-t法对非等温结晶动力学进行了分析，由Jeziorny法处理得到主结晶期Avrami指数n在4.5～5.2之间，次结晶期n在1．7～2．3之间；由R-t法得到的α值在1．4～1．5之间．利用Kissinger方法求得了PA12-S的非等温结晶活化能为-215．2kJ／mol．

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维光致变色的研究

针对不同厂家生产的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂和纤维的光稳定性存在差异,特别是其静置变色行为有较大区别,采用分段预聚工艺制备出不同聚合工艺的PPTA树脂,后经干喷湿法纺丝获得PPTA纤维,通过热裂解质谱分析、热失重测试、静置变色实验和色值测定等方法探究了影响PPTA树脂和纤维光致变色行为的主要因素。结果表明:PPTA树脂光致变色的主要影响因素为分子量分布、端氨基和低分子量组分的含量,采用分段预聚优化工艺制备的光致变色PPTA纤维与国外优质产品性能相当。

烷基取代聚对苯二甲酰对苯二胺的相对分子质量以及相对分子质量分布分析

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的相对分子质量和相对分子质量分布直接影响芳纶纺丝性能。PPTA主链间的氢键作用使其难溶于氯仿等常用有机溶剂中,不能满足核磁共振波谱仪、质谱和凝胶渗透色谱法等测试要求。为了提高PPTA的溶解性,通过主链上N位接枝系列不同种类和取代程度的烷基侧链,得到可溶解的烷基化PPTA,考察了不同烷基种类和烷基化条件对相对分子质量以及相对分子质量分布的影响。乙基烷基化PPTA的取代程度可达98.6%,有利于得到多分散系数较低和更为准确的相对分子质量分布。根据马克霍温克方程,得到了特定黏度范围内重均相对分子质量与特性黏数的关系公式为[η]=9.96×10^(-3)M_(w)^(1.08),对优化PPTA合成条件和改善芳纶纤维的性能提供了参考。

聚对苯二甲酰乙二胺成炭剂的制备及其应用

采用对苯二甲酰氯与乙二胺通过低温溶液聚合的方法合成了聚对苯二甲酰乙二胺(PETA),并将其作为碳源,聚磷酸铵(APP)作为酸源和气源组成膨胀型阻燃体系(IFR),对ABS进行阻燃效应研究。结果表明:PETA在APP的催化作用下能够很好的成炭,IFR的加入显著提高了ABS阻燃体系在高温下的残炭量;当APP的含量为25%,PETA的含量为12.5%时,ABS阻燃体系的极限氧指数为33,达到UL-94测试V-0级;SEM形貌分析也显示出成炭剂PETA的加入能促进阻燃体系在燃烧后表面形成均匀、致密的炭层结构。

聚对苯二甲酰对苯二胺共缩聚工艺研究

通过添加第三单体3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)进行改性,能够使其溶于一般的极性有机溶剂中,得到的聚合物溶液可以直接纺丝。研究了PPTA共聚合工艺,探讨了反应时间、反应温度、单体摩尔浓度、CaCl2含量以及第三单体含量和初始投料比对共聚物比浓对数黏度的影响。

半连续化直接缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕

采用啮合同向旋转的双螺杆挤出机作为主反应器,半连续化直接缩聚法制备了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)浆粕.结果发现,较低的预缩聚反应温度有利于得到高相对分子质量的PPTA浆粕;而在双螺杆挤出机中主反应温度则应控制在70℃左右为宜;物料在双螺杆中的停留时间超过3min,才满足制备PPTA浆粕的工艺要求.螺杆的转速对PPTA浆粕的相对分子质量(Mw)的提高不显著,若转速太快,使物料在双螺杆中的停留时间缩短,反而不利于得到性能较好的PPTA浆粕.本研究为直接缩聚法制备PPTA浆粕的进一步放大打下了基础.

聚对苯二甲酰癸二胺的合成与表征

由对苯二甲酸癸二胺盐合成了高特性黏数的聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T),用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振和示差扫描量热仪对预聚中间产物和最终产物进行了表征,用凝胶渗透色谱测定 PA10T 聚合物的相对分子质量及其分布,并通过加入第三单体对 PA10T 进行共聚改性。表征结果显示,所合成的聚合物为 PA10T,预聚中间产物的 FTIR 谱图中含有对苯二甲酸癸二胺盐和 PA10T 的特征吸收峰;PA10T 出现了熔融双峰的现象,经增黏后的 PA10T 的熔点比 PA10T 预聚物的熔点有很大幅度的提高;经共聚改性后的 PA10T 共聚物的熔点、结晶温度和熔融热明显降低。

低温溶液缩聚法合成聚对苯二甲酰己二胺的研究

本文研究了以对苯二甲酰氯和已二胺为单体、酰胺-盐(NMP-LiCl+CaCl_2)为溶剂体系、三乙胺为酸吸收剂的低温溶液缩聚法聚对苯二甲酰已二胺的合成。在优选的聚合条件下,可以获得聚合物对数比浓粘度(ηinh)为0.8的均相溶液(30℃,浓H_2SO_4中测定),这对原液纺丝和薄膜制备是极为有益的。聚合物的DSC分析表明。

未干聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的染色工艺

采用未干的聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维,分别用阳离子染料和分散染料对其进行染色,探讨纤维含水率、染色温度、染料种类和用量对纤维染色性能的影响。结果表明：相比干燥的PPTA纤维,用未干的PPTA纤维进行染色,可明显提高纤维的上染率和K/S值;染色纤维的K/S值随未干纤维含水率的增大而增大,随染料用量的提高而增大,但阳离子染料对PPTA纤维的染色效果优于分散染料;染色纤维的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度都达到4级以上;同时,染色后不会影响纤维原有的力学性能。合理的染色工艺为：浴比1∶20,纤维含水率50%,染色温度110-120℃,阳离子染料。

聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚体纤维的成型新技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 (芳纶 14 14 )是经液晶溶液于喷 湿纺制得的高强、高模纤维 ,是当前最重要的高科技纤维。随着全球对芳纶需求量的增加及市场竞争的日益加剧 ,各国芳纶的生产厂家和研究单位都在不断地开发新工艺、新品种 ,以赋予聚对苯二甲酰对苯二胺纤维更优异的性能和尽可能地降低生产成本。

高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺硫酸溶液热稳定性的研究

高分子量PPTA树脂在浓硫酸中的热稳定性与温度、溶液浓度以及溶解时的搅拌速度有关。随着温度升高,其热稳定性降低;当溶液浓度低于16%(W/W)时,浓度越低其热稳定性越差,当溶液浓度达到16%以上时,浓度对其热稳定性没有明显的影响;溶解时搅拌速度增大,其热稳定性变差;不同分子量的PPTA树脂在硫酸中的热稳定性基本相同。

正己烷溶剂对聚对苯二甲酰对苯二胺聚合反应的影响

以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体,以氯化钙的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液为溶剂,同时加入不与NMP互溶的正己烷,采用低温溶液缩聚反应制得聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),研究了正己烷的加入对PPTA的聚合反应及产物结构与性能的影响。结果表明:正己烷的引入可以推迟PPTA聚合反应过程中产生凝胶的时间,有利于聚合反应的进行;当正己烷与NMP的体积比为1∶2时,可以制得较高相对分子质量的PPTA;正己烷的加入可使PPTA树脂颗粒的比表面积更大,但对其结构和性能影响不大。

聚对苯二甲酰对苯二胺多孔膜的制备及表征

以浓硫酸为溶剂,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,采用溶液相转化法制备了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)多孔平板膜,考察了膜的纯水通量、力学强度、截留率等性能,并用场发射扫描电子显微镜观察膜形貌。结果表明,所得PPTA多孔膜为具有不对称结构的非均质膜,上表面(自由面)为致密层,下表面(玻璃板面)为多孔层,可观察到原纤化微孔结构,膜横截面存在典型的溶出指状孔。随PPTA含量降低、致孔剂相对分子质量和凝固浴温度提高,膜通透性均随之相应有所提高。PPTA多孔膜对卵清蛋白溶液截留率达90%以上,对油水乳化液截留率可达70%以上。

聚乙烯吡咯烷酮存在下低温溶液缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺

低温溶液缩聚制备聚对苯二甲酰对苯二胺工艺中,加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)高分子添加剂,可以提高聚对苯二甲酰对苯二胺的相对分子质量。这里研究了添加剂对聚合过程的影响,讨论了添加剂用量、加料时间等因素对聚对苯二甲酰对苯二胺的比浓对数粘度的影响,并通过结构及性能测试证明了高分子添加剂PVP的加入不影响聚对苯二甲酰对苯二胺的化学结构、结晶性能和热性能。