不同软段的长碳链聚酰胺弹性体的合成与性能

为研究软段种类对聚酰胺(PA)弹性体性能的影响,合成了具有不同性能的热塑性PA弹性体(TPAE)。以十二碳二元酸、十二碳二元胺和三种不同种类的聚醚[聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)和聚四氢呋喃(PTHF)]为原料,采用一步法分别合成了三个系列的PA1212基热塑性弹性体。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱确定了TPAE的成功合成,通过差示扫描量热分析、热失重分析、动态力学分析(DMA)、力学性能测试、吸水性能测试和电阻率测试对TPAE的性能进行了表征。结果表明,合成的TPAE的熔点高于170℃,热分解温度高于410℃,其中PEO系列弹性体的熔点和结晶温度较高。DMA测试结果表明PEO软段与PA硬段相容性最好,而PPO系列弹性体在-50~-40℃之间的tanδ大于0.3,表明此种材料在低温下具有良好的阻尼性能。PEO系列弹性体力学性能最优,拉伸强度在30~38.5 MPa之间,断裂伸长率高于620%,且拥有较高的吸水性能,饱和吸水率可达到30.2%,体积电阻率相对于PA1212降低了6个数量级。而PTHF系列弹性体有着最低的吸水率,饱和吸水率低至1.4%。三种材料可以应用于不同场景。

Analysis of photocatalytic degradation of polyamide microplastics in metal salt solution by high resolution mass spectrometry

Microplastic pollution has become one of the most concerned focuses in the world.Among many treatment methods,photocatalysis is considered to be one of the most environmentally friendly methods.In this work,the photodegradation behavior of polyamide microplastics is studied by using polyamide 6(PA6)as model microplastics and FeCl_(3) as catalyst.It is hoped that the PA6 fiber can be effectively degraded by utilizing the strong oxidizing active species that can be produced after FeCl_(3) is irradiated in water.The results shows that PA6 fiber can be almost completely degraded after 10 days of irradiation in FeCl_(3) aqueous solution,indicating that it is promising to use this new method to solve the problem of PA6type microplastics.In addition,the chain scission mechanism and degradation process of PA6 are analyzed in detail by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS),which provides a new insight for the study of polymer degradation mechanism.

废旧聚酰胺部件扩链改性技术

利用不同扩链剂对废旧聚酰胺部件破碎料进行改性,研究不同扩链剂对再生复合材料的熔体流动速率、力学性能和结晶行为的影响。结果表明,扩链剂对聚酰胺树脂具有较好的扩链效果,能够有效地改善聚酰胺材料的加工性能,当马来酸酐类扩链剂2的含量为1.2%时,再生复合材料的熔体流动速率从12.4降低至5.1,拉伸强度达到最大值,并且,具有成核剂的作用,提高再生复合材料的结晶速率,由各项测试结果可知,制备的再生聚酰胺部件性能也能满足要求,因此,废旧聚酰胺部件经过回收改性后,可实现物料的循环利用,成为性能较好的可再生资源。

PA66扩链改性及其超临界CO_(2)微孔发泡行为研究

用多官能环氧基扩链剂CE与抗氧剂B215对线形聚酰胺66(PA66)熔融扩链改性,并采用釜压发泡的方法,以超临界CO_(2)为发泡剂制备了一系列不同的微孔CEPA66泡沫。通过差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、旋转流变仪等表征了样品结晶、储能模量、复数黏度等的变化。结果表明,扩链剂CE的引入形成了支化PA66,CE有效地提高了PA66的熔体强度;优选了CE的添加量获得了高支化、低交联的PA66,并成功制得了PA66微孔泡沫;当CE添加量为4.0份、饱和温度为275℃时,样品泡孔尺寸为23μm、泡孔密度为3.5×10^(9)个/cm^(3)。

长碳链聚酰胺改性聚酰胺6的进展

长碳链聚酰胺的高柔性链段可以显著改善短链聚酰胺6(PA6)链段柔性,同时提高了其抗冲击强度,降低了其熔点及吸水性等,因此,采用PA11、PA12或PA1010改性PA6仍为该领域近年来的研究热点。虽然长碳链聚酰胺在改善PA6的力学性能及加工性能等方面的效果显著,但是,由于分子链柔性、氢键形成能力及结晶能力的影响,改性效果并不随长碳链含量的增加而提高。因此,详细地分析了高柔性分子链对改性PA6的链段与结构的影响,综述了不同的长碳链聚酰胺种类、成分比例及改性方法对改性PA6的力学性能、熔点、结晶性能及吸水性等性能的影响。最后,对该领域中亟待解决的问题进行了总结,并且对未来的发展提出了方向及建议。

可再生纺织品产业技术现状及展望

2020年,我国大陆纺织纤维总产量超过6 800万t,其中聚酯纤维超过4 900万t,而纺织品的回收再生仅430万t,与循环经济及可持续发展的目标相差甚远。文章从纺织品回收再生过程介绍了相关技术进展,重点描述近10余年来聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、纤维素纤维纺织品及混纺织物、高性能纤维复合材料的分拣识别、纤维分解分离和再生技术。得出:我国在纺织品回收再生产业链中的技术进步是令人鼓舞的,一些原生纤维加工企业已经开始关注纺织品循环经济,兼顾生产过程的环保和低能耗,并积极参与物理、化学回收再生,专业的纺织品回收再生企业也在积极开拓“高值化”应用市场;纤维“永久”功能性和织物“时效功能性”技术将随着产业链可持续发展目标的推进得到更合理的选择。

长碳链聚酰胺1012纤维在不同温度下的力学性能

为探究长碳链聚酰胺1012(PA1012)纤维在极端环境应用的可能性,借助动态热机械分析仪、X射线衍射仪和万能材料试验机系统研究了不同牵伸比的PA1012全牵伸丝(FDY)和拉伸变形丝(DTY)在不同温度下的力学性能及其变化规律。结果表明:常温下,PA1012 FDY的初始模量、屈服比强度、屈服伸长率、断裂强度随牵伸比增加呈线性增强,断裂伸长率与牵伸比之间呈负指数关系;当牵伸比为1.3时,与PA1012 FDY相比,PA1012 DTY的初始模量下降57.47%,断裂强度下降2.24%,但断裂伸长率增加1.40%;在-70~120℃温度范围内,相同牵伸比的PA1012 FDY和DTY的力学性能随温度变化趋势与常温状态下相似;特别是在-70℃,当牵伸比为2.7时,PA1012 FDY的拉伸断裂强度高达6.04 cN/dtex,其断裂伸长率为9.13%,可见PA1012 FDY在极地寒冷地域具有潜在应用前景。

己内酰胺中直链酰胺杂质的影响及控制

通过可追溯性试验,探讨了C 3—C 7直链酰胺杂质与己内酰胺挥发性碱含量及聚酰胺6切片端氨基含量之间的关系,并探索了C 3—C 7直链酰胺杂质的控制措施。结果表明:己内酰胺中C 3—C 7直链酰胺杂质主要是杂质A和B,其含量增加0.1 mmol/kg时,己内酰胺挥发性碱含量约上升0.1 mmol/kg;己内酰胺中C 3—C 7直链酰胺杂质直接影响聚酰胺6切片的端氨基含量,当直链酰胺杂质含量超过20 mg/kg,已不适合民用高速纺后加工;直链酰胺杂质B由氨肟化工序产生,杂质A由重排工序产生,在工业化生产过程中,通过在氨肟化反应体系中补加含硅助剂,将含硅助剂与溶液中二氧化硅质量比控制在(1.1~1.3)1,通过优化重排工艺,控制混合器为M 3型,反应温度为115℃,酸肟摩尔比为1.35,己内酰胺成品的挥发性碱含量可控制在0.25 mmol/kg以下,满足民用高速纺聚酰胺6切片的要求。

脂环族环氧树脂扩链PA 1010

以脂环族环氧树脂为扩链剂,对聚酰胺(PA)1010的加成型化学扩链做了研究,并对3种扩链剂(ZH9221、ZH 206和TDE 85)的偶联效果和扩链产物的热稳定性能进行了探讨。结果表明,3种扩链剂对PA 1010的扩链增粘均十分有效,熔体转矩可分别达到初始值的4倍、5倍和6倍以上,而且所需反应时间依次减少。其中,TDE85南于带有2个缩水甘油酯型环氧基团而活性很高,但在一定温度下熔体转矩达到极大值后开始缓慢下降.表明扩链产物在高温条件下发生断链。扩链剂用量存在最佳值,用量过多对扩链反应并无益处。扩链后PA 1010的端羧基含量降至原先的20％～30％。

PA6/PC合金的网络结构化增韧

以尼龙(PA)6、聚碳酸酯(PC)为主要原料并加入聚烯烃弹性体(POE)及扩链剂(HDI),经反应挤出制备了一种新型PA6/PC合金。探讨了HDI对PA6/PC合金的增韧机理,对合金性能与多重网络结构的关系进行了分析,并探讨了不同增韧剂对合金力学性能的影响。结果表明,这种新型增韧合金具有优异的力学性能。

双噁唑啉对尼龙6的化学改性研究

在Haake转矩流变仪中对1,3-双-(2-噁唑啉基)苯(MPBO)和2,2-双-(2-噁唑啉)(BOZ)化学扩链尼龙6做了系统的研究。偶联结果表明:扩链剂(MPBO)和(BOZ)的用量均存在最佳值,用量不足时,偶联反应不充分;用量过量时,封端反应加剧,同时MPBO的扩链效果要比BOZ的差。当扩链剂的加入量均为最佳用量时,扩链后尼龙6的特性黏度分别从空白样的1.632dL·g-1提高到1.787dL·g-1(MPBO)和2.031dL·g-1(BOZ),此时端羧基浓度分别从初始值的7.15×10-5mol·g-1降低到3.70×10-5mol·g-1(MPBO)和2.33×10-5mol·g-1(BOZ)。反应温度对扩链反应速率的影响符合阿累尼乌斯公式,温度为260℃,扩链反应完成时间约为3min。扩链产物在高温条件下存在热降解现象。

PAA短链处理纳米粒子改性PI薄膜的介电性能

制备理论平均聚合度不同的聚酰胺酸短链分子用来处理纳米粒子,把经过处理的纳米分散液与高聚合度聚酰胺酸溶液纳米掺杂,再用流延法制得改性的纳米复合聚酰亚胺薄膜.通过介电谱、电导电流和耐电晕测试,研究不同聚合度聚酰胺酸短链分子处理纳米粒子对PI薄膜介电性能的影响.结果表明:随着聚酰胺酸短链分子理论平均聚合度的增加,复合薄膜介电系数逐渐增大,介电损耗逐渐变小,电老化阈值逐渐增大.在试验调整范围内,复合薄膜的耐电晕寿命随着聚酰胺酸短链分子理论平均聚合度的增加逐渐减小,但是变化幅度不太大,且均高于未用聚酰胺酸短链分子处理的薄膜.

高压下聚酰胺-6结晶行为的研究

用自制高压装置，对聚酰胺－６（ＰＡ６）在常压至１．２ＧＰａ压力下熔体的结晶行为进行了研究。通过差示扫描量热（ＤＳＣ）、宽角Ｘ射线衍射（ＷＡＸＤ）以及扫描电子显微镜（ＳＥＭ）分析发现，在特定高压条件下，生成了含伸直链晶体、结构规整的ＰＡ６材料。

侧链液晶离聚物对PA1010/PP共混体系的增容作用

将聚酰胺 (PA10 10 )、聚丙烯 (PP)和热致型侧链液晶离聚物 (SLCI)进行熔融共混 ,采用FTIR ,SEM ,DSC ,WAXD研究测定了共混物中的相互作用 ,形态结构 ,热行为和结晶行为 ,系统地研究了SLCI对PA10 10 /PP共混物的增容作用。结果表明 ,SLCI有效地改善了PA10 10 /PP共混物的形态结构 ,增强了PA10 10与PP链间的相互作用 ,使PA10 10 /PP熔点升高 。

偶联剂对玻纤增强PF尼龙界面和性能的影响

研究了几种硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂对玻纤增强PF尼龙界面粘结状态和力学性能的影响。结果表明,所用的几种偶联剂均有效地改善了界面粘结状况,并提高了玻纤增强PF尼龙的力学性能,其中以氨基硅烷偶联剂的效果最佳。

PA1010的熔融扩链反应

研究3种扩链剂(环氧树脂、二异氰酸酯和亚磷酸三苯酯)对聚酸胺(PA)的熔融扩链反应。针对具有不同熔体流会指数(MI)的PA材料,得出最佳的扩链剂加入量;并研究了扩链后的PA1010的MI、机械性能和结晶性能。结果表明;以环氧树脂为扩链剂反应活性最高,扩链效果比较明显,但有一定的交联反应发生,导致挤出物熔体破裂;二异氰酸酯在扩链时,由于其在高温下自身会发生化学反应,使扩链效率降低;利用亚磷酸三苯酯在单螺杆挤出机中进行扩链反应,扩链后PA1010的熔体粘度明显增加,MI下降。

采用双螺杆反应挤出提高PA 66的熔体黏度

采用双螺杆反应挤出的方法研究了双环氧宫能团化合物扩链剂(EP)对聚酰胺(PA)66的扩链效果。研究发现:随着EP含量的增加,PA 66的黏度也随之提高,当w(EP)达到1.8%时,体系黏度达到最大值;当w(EP)超过2.0%时,体系开始出现凝胶。扩链后PA 66的相对分子质量提高,因此力学性能明显提高,尤其是悬臂梁缺口冲击强度和断裂伸长率提高的幅度较大,分别为63%,100%。

2,2′-双(2-噁唑啉)扩链尼龙6的研究

对2,2′-双(2-噁唑啉)(BOZ)作为扩链剂用于尼龙6的加成型化学扩链做了系统的研究,同时分析了扩链前后尼龙6的热性能和力学性能变化。结果表明,扩链剂用量存在最佳值。用量不足时,偶联反应不充分;用量过量时,封端反应加剧;当扩链剂的加入量为最佳值时,扩链后PA6的特性粘度从1.384 dl/g增加到1.636 dl/g,端羧基含量降低为初始值的40%左右;噁唑啉环在高粘熔体中的扩散速率是扩链反应的一个重要影响因素;扩链后尼龙6的结晶度有所下降,扩链后尼龙6在湿态条件下的缺口冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度都有较大的提高。

聚酯酰胺热熔胶的合成及其性能研究

研究了以聚酯胶和聚酰胺胶为原料在催化剂作用下加热共熔,通过大分子链交换反应制备织物用聚酯酰胺热熔胶的方法。用聚酯胶的溶剂对所得产品进行溶取试验并且通过红外光谱分析都证明了链交换反应的存在。用该法所得产品粘接强度大,既耐水洗又耐干洗,适用于粘合衬生产。

单组分封闭型聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为主要原料合成预聚体,然后使用甲乙酮肟(MEKO)封闭异氰酸酯得到封闭型聚氨酯,将封闭型聚氨酯与低相对分子质量聚酰胺(LMPA)混合制备了单组分封闭型聚氨酯胶黏剂。采用傅里叶变换红外光谱仪和差示扫描量热法研究了封闭型聚氨酯的解封温度和胶黏剂的扩链反应,并讨论了异氰酸酯(—NCO)基团含量、扩链系数、湿固化时间和硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)含量对胶黏剂拉伸剪切强度的影响。结果表明:封闭型聚氨酯150℃能够解封,当NCO质量分数为4.79%,扩链系数为0.9,湿固化时间为7d,KH560质量分数为2%时,胶黏剂的拉伸剪切强度最大为7.13MPa。