基于反应挤出阴离子聚合尼龙6微纳米纤维的制备与表征

发布时间：2021-06-13 03:52

　　尼龙6（Polyamide 6,PA6）微纳米纤维因具有单丝线密度小、突出的耐磨性、良好的弹性回复性、耐热性好及强度高等特点,广泛应用于服装面料、超细纤维革、高性能过滤、高性能揩布和生物医疗等领域,一直是热门研究方向。目前,国内外普遍采用的生产方式主要有直接纺丝法、静电纺丝法、复合纺丝法及共混纺丝法,但是上述方法存在溶剂挥发、难以连续化生产、纤维产率低等缺点。本文以苯乙烯（St）和己内酰胺（CL）为原料,基于反应挤出原位阴离子工艺制备了PA6微纳米纤维,并研究了PA12和石墨烯（GNs）改性的PA6微纳米纤维。详细分析了微纳米纤维结构与性能之间的关系,并对其可纺性做了进一步探索。（1）以双螺杆挤出机为反应器,采用反应挤出原位阴离子聚合技术制备了PA6微纳米纤维,并对其进行了热牵伸处理,研究了牵伸作用对PA6微纳米纤维性能的影响。研究表明,通过牵伸作用改善了PA6的结晶性,结晶度得到提高,诱导PA6的晶体结构在α晶型和γ晶型间发生转变;随着牵伸倍数的增加,熔点和热分解温度分别提高了9℃和35℃,纤维直径逐渐降低。最终结果表明,牵伸倍数达到3倍的微纳米纤维综合性能最好,结晶度达到14.1%... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 聚合物微纳米纤维
        1.1.1 聚合物微纳米纤维的特点
        1.1.2 聚合物微纳米纤维的应用
        1.1.3 聚合物微纳米纤维的研究进展
    1.2 尼龙6微纳米纤维
        1.2.1 尼龙6微纳米纤维的特点
        1.2.2 尼龙6微纳米纤维的应用
        1.2.3 尼龙6微纳米纤维制备方法
    1.3 反应挤出尼龙6
        1.3.1 反应挤出尼龙6的定义、特点及优势
        1.3.2 反应挤出尼龙6原位成纤机理
        1.3.3 反应挤出原位共混原位成纤体系介绍
    1.4 本课题主要研究内容及意义
第2章 基于反应挤出阴离子聚合的尼龙6微纳米纤维的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器设备
        2.2.3 实验方法
    2.3 测试与表征方法
        2.3.1 Molar 溶解实验
        2.3.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试
        2.3.3 XRD测试
        2.3.4 DSC测试
        2.3.5 TG测试
        2.3.6 SEM测试
    2.4 PA6 微纳米纤维形成工艺探究
        2.4.1 聚酰胺复合材料挤出工艺条件的探索
        2.4.2 聚酰胺/聚烯烃复合材料成纤性的研究
        2.4.3 聚合物中微纤形成位置的研究
        2.4.4 己内酰胺用量对成纤性的影响
    2.5 PA6 微纳米纤维性能分析
        2.5.1 组成与结构分析
        2.5.2 结晶性分析
        2.5.3 热稳定性分析
        2.5.4 热性能分析
        2.5.5 纤维形貌分析
    2.6 本章小结
第3章 共聚改性PA6 微纳米纤维的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
        3.2.4 共聚尼龙聚合机理
    3.3 测试与表征
        3.3.1 成纤率测定与分析
        3.3.2 SEM测试
        3.3.3 TG测试
        3.3.4 DSC测试
        3.3.5 XRD测试
        3.3.6 傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试
        3.3.7 力学性能测试
    3.4 结果与分析
        3.4.1 成纤率测定与分析
        3.4.2 形貌结构分析
        3.4.3 热稳定性分析
        3.4.4 热性能分析
        3.4.5 结晶性分析
        3.4.6 组成与结构分析
        3.4.7 力学性能分析
    3.5 本章结论
第4章 石墨烯改性PA6 微纳米纤维的制备与研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
    4.3 测试与表征
        4.3.1 单体转化率分析
        4.3.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试
        4.3.3 TG测试
        4.3.4 TEM分析
        4.3.5 DSC测试
        4.3.6 XRD测试
        4.3.7 SEM测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 己内酰胺单体转化率分析
        4.4.2 组成与结构分析
        4.4.3 热稳定性分析
        4.4.4 GNs在材料中的选择分散性研究
        4.4.5 热性能分析
        4.4.6 结晶性能分析
        4.4.7 形貌分析
    4.5 本章小结
第5章 反应挤出原位聚合辅助熔体纺丝制备PA6 超细纤维的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验方法
    5.3 测试与表征
        5.3.1 傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试
        5.3.2 失重率测试
        5.3.3 SEM测试
        5.3.4 XRD测试
        5.3.5 DSC测试
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 组成与结构分析
        5.4.2 不同抽提时间对PA6/PS“海-岛”型超细纤维失重率的影响
        5.4.3 不同抽提时间的“海-岛”纤维表面形态
        5.4.4 “海-岛”型PA超细纤维的结晶性分析
        5.4.5 “海-岛”型PA超细纤维的热性能分析
    5.5 本章结论
总结
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3226937