共聚酰胺改性PA6的制备及己内酰胺开环机理的探究
发布时间：2022-01-02 16:56
聚酰胺6（PA6）因其综合性能优异,被广泛应用于民用纤维、电子元件、航天航空等领域。但纯PA6的透明性、耐热性及尺寸稳定性较差,因此引入第二单体、第三单体与己内酰胺共聚对PA6进行改性以弥补其性能上的不足。本文设计了一系列氨基酸或二元酸/二元胺组合与己内酰胺共聚,探究共聚开环机理,并针对其中综合性能较好的一种共聚物探究最佳聚合条件,并在反应釜中批量试制,进一步比较该共聚物与纯PA6的性能差异。首先,本文以己内酰胺、氨基酸或二元酸/二元胺（摩尔比为1:1）为原料,设计了共17组反应体系,己内酰胺同时作为高熔点二元酸的溶剂,在不使用其他溶剂的情况下直接熔融共聚。对共聚物的结构进行表征,测试其可萃取物含量、相对黏度及相对分子量等。实验结果表明,引入二元酸和二元胺后,己内酰胺可以在无水条件下开环聚合。因此可以认为:当体系中己内酰胺与二元酸、二元胺共存且为熔融状态时,二元酸羧基上的质子会转移到己内酰胺的羰基氧原子形成活性中心,随后二元胺进攻碳正离子引发开环和加聚反应并生成线性低分子预聚物,预聚物和二元酸进一步缩聚生成共聚酰胺。然后针对该反应机理做了验证。随后,在分析上述17组反应体系制备的共聚酰...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内CPL、PA6的总产能变化图
2图 1-2 国内 CPL、PA6 进口依存度变化图Figure 1-2 Trend chart of CPLand PA6 import dependence at home6 作为一种重要的合成材料，不仅具有耐腐蚀、耐虫蛀等合成纤具有以下特点：晶性。PA6 分子链中含有由亚甲基组成的柔性链段，这些柔性连接，因其主链上没有侧基，分子链段运动阻力小，且酰胺键 PA6 是一种半结晶聚合物。水性。PA6 分子链中酰胺键密度是所有聚酰胺中最大的，所以酰胺中最高的，若制成衣物，材料的吸汗能力强，舒适度好。
且熔体流动性随之变差，选择合适的绿色溶剂来制备这些聚员的新问题。长期以来，采用两步聚合法制备半芳香族共聚酰胺釜中制备预聚物，然后采用固相聚合或挤出熔融聚合法得到高熔。目前研究者对 PA6 引入芳环进行改性时，或分两步、三步法进剂，或使用溶剂，这不符合工艺简单与环保的原则。WenzhiWan一种环境友好的合成方案，通过引入大量的水作为对苯二甲酸和溶剂来制备 PA10T，但是，后处理工序中设备压力大、能耗高限路线的工业化。于上述原因，本论文以己内酰胺为主要原料，添加一定的氨基酸组分，在不使用水作为开环剂、不加入其他有机溶剂的条件下改性 PA6，其合成路线如图 1-3。该合成路线具有工艺简单、绿决了共聚酰胺传统聚合工艺复杂[62,63]，使用有机溶剂导致环境
【参考文献】：
期刊论文
[1]低熔点聚酰胺的制备与性能[J]. 毛雪峰,钱杨,蒋佳莉,周邓飞,么丹阳,王秀华. 纺织学报. 2016(03)
[2]α和γ晶型尼龙6的可控合成（英文）[J]. 黄映珊,姜锋,李杰,彭舒敏,任茜,罗玉航,易春旺. 湖南师范大学自然科学学报. 2016(01)
[3]碳纤维增强尼龙6复合材料的研究[J]. 肖浩,张中伟,彭庆益,张祥福,周文. 上海塑料. 2015(04)
[4]三元共聚半芳香尼龙的低温聚合及其性能研究[J]. 曹凯凯,陈林飞,王文志,黄自华,邓凯桓,姜其斌. 塑料工业. 2014(10)
[5]PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究[J]. 王超,李迎春,胡国胜,余小红,曹东豪. 塑料科技. 2014(10)
[6]聚酰胺6-聚乙二醇共聚物的合成与性能[J]. 刘宇,揣成智,许国贺,吕爱龙. 天津科技大学学报. 2013(05)
[7]含芳基高强度特种尼龙及其改性研究[J]. 韩冰,方乃照,张声春,张春祥,王洪斌,别群梅. 工程塑料应用. 2012(10)
[8]温度对UHMWPA6纤维解络合效果及结构性能的影响[J]. 邓召良,杨中开,李小宁,贾清秀,付中玉. 北京服装学院学报(自然科学版). 2011(02)
[9]解络合时间对UHMWPA6纤维结构与性能的影响[J]. 邓召良,杨中开,李小宁,贾清秀,付中玉. 合成纤维工业. 2011(02)
[10]PA6/CaCl2复合物的络合机理研究[J]. 熊祖江,李小宁,贾清秀,付中玉,杨中开. 高分子学报. 2010(08)
硕士论文
[1]聚酰胺6/聚醚胺共聚物的制备及表征[D]. 李璐.东华大学 2017
[2]“沙袋结构”增韧PA6/EPDM/nano-CaCO3三元复合材料相形貌及增韧机理研究[D]. 郑期强.浙江工业大学 2016
[3]芳香族聚酰胺预聚体共聚改性聚已内酰胺的研究[D]. 王一帆.苏州大学 2013
[4]PET-PA6嵌段共聚物结构表征[D]. 李雅芳.北京服装学院 2012
[5]含芳香环改性尼龙6的合成及表征[D]. 石帅.苏州大学 2011
[6]三元共聚尼龙热熔胶的合成与性能研究[D]. 金旭东.中北大学 2009
本文编号：3564544
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内CPL、PA6的总产能变化图
2图 1-2 国内 CPL、PA6 进口依存度变化图Figure 1-2 Trend chart of CPLand PA6 import dependence at home6 作为一种重要的合成材料，不仅具有耐腐蚀、耐虫蛀等合成纤具有以下特点：晶性。PA6 分子链中含有由亚甲基组成的柔性链段，这些柔性连接，因其主链上没有侧基，分子链段运动阻力小，且酰胺键 PA6 是一种半结晶聚合物。水性。PA6 分子链中酰胺键密度是所有聚酰胺中最大的，所以酰胺中最高的，若制成衣物，材料的吸汗能力强，舒适度好。
且熔体流动性随之变差，选择合适的绿色溶剂来制备这些聚员的新问题。长期以来，采用两步聚合法制备半芳香族共聚酰胺釜中制备预聚物，然后采用固相聚合或挤出熔融聚合法得到高熔。目前研究者对 PA6 引入芳环进行改性时，或分两步、三步法进剂，或使用溶剂，这不符合工艺简单与环保的原则。WenzhiWan一种环境友好的合成方案，通过引入大量的水作为对苯二甲酸和溶剂来制备 PA10T，但是，后处理工序中设备压力大、能耗高限路线的工业化。于上述原因，本论文以己内酰胺为主要原料，添加一定的氨基酸组分，在不使用水作为开环剂、不加入其他有机溶剂的条件下改性 PA6，其合成路线如图 1-3。该合成路线具有工艺简单、绿决了共聚酰胺传统聚合工艺复杂[62,63]，使用有机溶剂导致环境
【参考文献】：
期刊论文
[1]低熔点聚酰胺的制备与性能[J]. 毛雪峰,钱杨,蒋佳莉,周邓飞,么丹阳,王秀华. 纺织学报. 2016(03)
[2]α和γ晶型尼龙6的可控合成（英文）[J]. 黄映珊,姜锋,李杰,彭舒敏,任茜,罗玉航,易春旺. 湖南师范大学自然科学学报. 2016(01)
[3]碳纤维增强尼龙6复合材料的研究[J]. 肖浩,张中伟,彭庆益,张祥福,周文. 上海塑料. 2015(04)
[4]三元共聚半芳香尼龙的低温聚合及其性能研究[J]. 曹凯凯,陈林飞,王文志,黄自华,邓凯桓,姜其斌. 塑料工业. 2014(10)
[5]PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究[J]. 王超,李迎春,胡国胜,余小红,曹东豪. 塑料科技. 2014(10)
[6]聚酰胺6-聚乙二醇共聚物的合成与性能[J]. 刘宇,揣成智,许国贺,吕爱龙. 天津科技大学学报. 2013(05)
[7]含芳基高强度特种尼龙及其改性研究[J]. 韩冰,方乃照,张声春,张春祥,王洪斌,别群梅. 工程塑料应用. 2012(10)
[8]温度对UHMWPA6纤维解络合效果及结构性能的影响[J]. 邓召良,杨中开,李小宁,贾清秀,付中玉. 北京服装学院学报(自然科学版). 2011(02)
[9]解络合时间对UHMWPA6纤维结构与性能的影响[J]. 邓召良,杨中开,李小宁,贾清秀,付中玉. 合成纤维工业. 2011(02)
[10]PA6/CaCl2复合物的络合机理研究[J]. 熊祖江,李小宁,贾清秀,付中玉,杨中开. 高分子学报. 2010(08)
硕士论文
[1]聚酰胺6/聚醚胺共聚物的制备及表征[D]. 李璐.东华大学 2017
[2]“沙袋结构”增韧PA6/EPDM/nano-CaCO3三元复合材料相形貌及增韧机理研究[D]. 郑期强.浙江工业大学 2016
[3]芳香族聚酰胺预聚体共聚改性聚已内酰胺的研究[D]. 王一帆.苏州大学 2013
[4]PET-PA6嵌段共聚物结构表征[D]. 李雅芳.北京服装学院 2012
[5]含芳香环改性尼龙6的合成及表征[D]. 石帅.苏州大学 2011
[6]三元共聚尼龙热熔胶的合成与性能研究[D]. 金旭东.中北大学 2009
本文编号：3564544
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