重复挤出对聚酰胺热塑性弹性体性能的影响

利用傅里叶变换红外光谱仪、熔体流动速率仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、电子万能试验机等研究了重复挤出对聚酰胺热塑性弹性体(Pebax 4033)化学结构、结晶性能和力学性能的影响。结果表明:重复挤出后Pebax 4033性能的变化与挤出过程中发生的化学结构、结晶性能变化有关。随着重复挤出次数的增加,Pebax 4033分子链断裂,体系内出现了游离的羟基以及新的含羰基官能团,同时导致熔体流动速率增加;材料熔融温度和结晶温度上升,熔融焓和结晶焓下降,并且晶粒尺寸也不断下降,最终导致材料的拉伸强度下降。

聚酰胺热塑性弹性体国产化及性能研究

沧州旭阳化工有限公司与北京旭阳科技有限公司联合开发并建设的聚酰胺弹性体装置顺利投产。该装置采用连续法生产工艺,产量为2000吨/年,并且可以稳定的生产出三类聚酰胺弹性体产品,AS1222、6510SA01、3010SA01;AS1222应用领域为永久抗静电剂,可以用于PA、ABS、HIPS、PBT、POM、PE、PP等产品的抗静电改性;6510SA01应用领域为管材、地毯丝等,3010SA01应用领域为发泡鞋材,主要客户为高聚酰胺端旅游鞋、户外鞋等。

热塑性聚酰胺弹性体合成研究进展

热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)是一种由聚酰胺为硬段和聚醚或聚酯等为软段构成的多嵌段共聚物,具有密度低、热稳定性好和耐磨性优等优异性能。TPAE的硬段和软段主要通过它们之间不同类型的端基反应连接,包括羧基与羟基、羧基与氨基、异氰酸酯基与羧基、酰氯与氨基、异氰酸酯基与氨基等官能团之间的缩合反应。本文综述了TPAE合成的研究进展,系统介绍了缩聚反应法、聚加成反应法、原位聚合反应法及其它合成TPAE的方法的反应机理与特点,并分析讨论了它们的优缺点。

无机粒子对热塑性聚酰胺弹性体发泡及抗收缩行为的影响:开孔机制揭示

以超临界CO_(2)为发泡剂,制备了低收缩高倍率的热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)/无机粒子微孔泡沫。基于扫描电子显微镜、接触角仪、真密度仪等仪器,并结合间歇发泡实验研究了无机粒子对TPAE发泡及抗收缩行为的影响。结果表明,相比较于滑石粉(Talc),硅酸钙(CaSiO_(3))、碳酸钙(CaCO_(3))以及硅灰石(WI)这3种无机粒子都分别与TPAE间的界面张力更高,表现出明显的热力学不相容行为。通过对泡沫开孔结构形成机制的分析,发现复合物泡沫的开孔率随无机粒子与TPAE基体间界面张力、无机粒子直径以及分布密度的增加而提高。而开孔结构的形成可加快CO_(2)与空气的置换速率,降低TPAE泡沫的收缩。故无机粒子的引入改善了TPAE泡沫的泡孔密度和泡孔结构的均匀性和尺寸稳定性,进而制备出开孔率超过90%、发泡倍率达到20倍、收缩率低于5%的TPAE泡沫,并显著增强了TPAE泡沫的尺寸稳定性。

聚酰胺类热塑性弹性体含量对PLLA／三元聚酰胺共混物形态和性能的影响

以聚酰胺类热塑性弹性体(TPAE)为增容剂增容左旋聚乳酸(PLLA)与三元聚酰胺共混物,采用扫描电子显微镜(SEM)、差热扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)等研究了TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺(70/30,质量比,下同)共混物的形态、力学性能和热性能的影响。力学性能研究结果表明,添加TPAE后,PLLA/三元聚酰胺共混物的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度显著提高,TPAE含量为5份时,共混物的断裂伸长率为370%,缺口冲击强度为90J/m,拉伸强度为39MPa;SEM分析表明,添加TPAE后,共混物中三元聚酰胺相的粒径显著变小;DSC与XRD分析结果表明,TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺共混物的熔融行为和结晶行为无明显影响,而共混物拉伸后,其结晶度显著提高。

聚(氨酯-脲-酰胺)热塑性弹性体的合成及表征

以双端氨基的尼龙1212预聚物(OPA)为硬段、异氰酸酯封端的聚醚型聚氨酯预聚物(OPU)为软段,通过改变软、硬段的摩尔比制得了不同相对分子质量的聚(氨酯-脲-酰胺)热塑性弹性体(PUUA)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)考察了OPU合成过程中-NCO基团与C-O-C醚键的相对强度变化,进而确定了合成OPU的反应时间为60 min。通过核磁氢谱和FT-IR确定了产物结构。凝胶渗透色谱法(GPC)测试结果表明,硬、软段摩尔比在1.2~1.5范围内,产物重均分子量可在(1.82~3.59)×104范围内调控。差示扫描量热分析(DSC)结果表明,随着硬、软段摩尔比由1.2提高至1.5,硬段的熔点由185℃降低至174℃,结晶温度由167℃降低至138℃,但OPU软段的熔点和结晶温度基本不变。PUUA的力学性能测试结果表明,其拉伸强度为28 MPa,断裂伸长率可达417%,缺口冲击未能冲断,是一种性能优异的热塑性弹性体。

热塑性聚酰胺弹性体改性EVA复合发泡材料的制备及性能表征

研究了发泡剂用量对热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)改性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合发泡材料(EVA/TPAE)的影响,并在最佳发泡剂用量下探究了EVA中TPAE的添加量对EVA/TPAE复合发泡材料发泡性能及力学性能的相关影响。结果表明,EVA/TPAE=100∶5(质量比,下同)时,EVA/TPAE共混物/发泡剂=100∶3的条件下,EVA/TPAE复合发泡材料体系发泡更完全,泡孔尺寸更均匀,且能满足目前发泡鞋材要求的力学强度;在该发泡剂用量下,仅添加少量的TPAE(EVA/TPAE=100∶5)就可获得综合性能良好的EVA/TPAE复合发泡材料,具有潜在的市场应用前景。

不同硬度热塑性聚酰胺弹性体非等温结晶动力学

采用差式扫描量热仪研究了三种不同硬度牌号的热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)在不同降温速率下的非等温结晶行为过程。结果表明,随着降温速率的提高,结晶峰向低温移动,结晶峰变宽;另外,TPAE硬度增加,结晶焓绝对值得到明显提升,结晶峰温度总体升高。Jeziorny法研究显示,随着降温速率变快,结晶速率提高,结晶时间缩短。低硬度牌号3010SN01的TAPE结晶以二维生长为主;中硬度牌号4510SN01的TAPE在结晶初期以多维生长为主,末期以二维生长为主;高硬度牌号6510SN01的TAPE结晶以多维生长为主。Mo法模型显示结晶速率总体上随着相对结晶度的提高以及硬度的增加而增大。用Kissinger法计算出牌号为3010SN01,4510SN01,6510SN01的TAPE的结晶活化能分别为–29.46,–101.62,–69.82 kJ/mol。

热塑性聚酰胺弹性纤维的制备及性能

选择两种不同硬度的热塑性聚酰胺弹性体(TPAE),在卧式微量单孔挤出机中进行熔融挤出得到初生纤维,再经过牵伸和热定形制备出TPAE纤维。通过差示扫描量热、热重分析、旋转流变等测试手段对原料性能进行了表征,并采用单纱强力机、INSTRON万能强力机等对纤维的性能进行了评价。结果表明:在相同纺丝牵伸条件下,硬度高的TPAE纤维强度高,硬度低的强度低;在定伸长30%条件下,硬度高的TPAE纤维弹性回复率最高值为75.9%,硬度低的弹性回复率最高值为91.9%,随着TPAE硬度的降低,纤维弹性回复率增大。

热塑性聚酰胺弹性纤维的结构与性能

以热塑性聚酰胺弹性体为原料,使用卧式微量单孔挤出机制备了TPAE初生丝和牵伸丝。采用单纱强力机、X射线衍射仪及万能试验机等对TPAE纤维结构和性能进行表征,探讨了牵伸和热定型工艺对TPAE纤维结晶、取向、弹性回复率和热收缩性能的影响。结果表明:随牵伸倍数提高,TPAE纤维结晶度、取向度、弹性回复率和沸水收缩率均增大,抗蠕变性能提高。随热定型温度提高,TPAE纤维结晶度、取向度、和弹性回复率增大,抗蠕变性能提高,沸水收缩率下降。在牵伸倍数4倍,热定型温度为120℃时,TPAE纤维弹性回复率在定伸长15%时达91.5%,在定伸长50%时达90.7%,沸水收缩率达27.0%。研究结果为开拓TPAE在纤维方面的应用提供借鉴。

EVA酰胺弹性体微孔发泡材料的制备与性能表征

将EVA与目前市面上制备技术性最完善的聚酰胺弹性体材料共混挤压制备EVA/酰胺复合材质,随后选用模压成型技术性制备新式发泡EVA/酰胺微孔板发泡材料。结果显示,复合材质成功发泡,其性能好于传统EVA发泡材料。 当PEBAX含量为5份,发泡剂含量为3份时,性能最好。该聚酰胺弹性体材料发泡,不但性能更强,并且具备低成本的优势,有希望替代传统EVA发泡材料。

PA1211-b-PEG弹性体的制备与性能

采用熔融缩聚法,以十一碳二元酸、十二碳二元胺和聚乙二醇(PEG)为反应原料,钛酸四丁酯为催化剂,制备了5种不同相对分子质量聚酰胺链段的PA1211-b-PEG弹性体。通过红外光谱(FTIR)表征了PA1211-b-PEG的化学结构,采用广角X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试等,研究了硬段分子量对PA1211-b-PEG弹性体的结晶形态、熔融和结晶温度、热稳定性、断裂面微观形貌和力学性能的影响。研究结果表明,双端羧基的PA1211预聚体与双端羟基的PEG发生了酯化反应,成功制备了PA1211-b-PEG弹性体。同时,随着硬段分子量的减小,PA1211-b-PEG弹性体的熔融温度由179.5℃减小至172.2℃、结晶温度由152.3℃减小至145.6℃,热分解温度逐渐向低温区移动;软段和硬段间存在显著的微相分离。另外,随着硬段相对分子质量的减小,PA1211-b-PEG弹性体的拉伸强度由35.5 MPa减小至14.8 MPa、拉伸模量减小了约640 MPa,冲击强度由6.7 kJ/m^(2)增大至11.9 kJ/m^(2),断裂伸长率增大了约200%。

PA1212-b-PEG嵌段共聚物的合成与表征

以双端羧基尼龙1212和双端氨基聚乙二醇制备了尼龙1212(PA1212)-b-聚乙二醇(PEG)嵌段共聚物,用红外分析(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)确定了PA1212-b-PEG的结构,用1H-NMR确定了产物的分子量,并测试了材料的力学性能。结果表明,PA1212-b-PEG的断裂伸长率比尼龙1212有了明显提高。与以羟基封端的聚醚作为软段制备的嵌段共聚物相比,聚合反应可以在较低的真空度下进行,聚合温度和时间有所降低和缩短,聚合过程无需使用催化剂,得到的嵌段共聚物分子量有所提高,且具有较高的拉伸强度和弯曲强度。

PA1212-b-PEG嵌段共聚物的组成对结晶和熔融行为的影响

研究以双端羧基尼龙1212为硬段,以双端氨基聚乙二醇为软段的聚酰胺-聚醚分嵌段共聚物的结晶行为。用偏光显微镜、差示扫描量热法研究了不同组成共聚物的结晶形态、熔融结晶温度的影响。PLM观察到共聚物的结晶形态随硬段分子量的增大趋于完善,软硬段相容性随软硬段分子量增大而变差;DSC扫描表明共聚物的熔融温度随着硬段分子量增大而增大,软硬段分子量较大时软硬段相容性较差。