新型聚酰胺热塑性弹性体合成及性能研究

摘要

聚酰胺又称尼龙，而聚酰胺弹性体因为其特殊的分子间结构让其性能优于其它种类的弹性体材料。目前市面上聚酰胺弹性体材料全由外企垄断，国内市场销售仍然靠从国外进口。本课题针对新型聚酰胺弹性体材料的合成工艺条件以及聚合物性能展开研究，具有重要实际应用价值。　　本课题以新型号尼龙1211为基体材料，聚醚（聚丁二醇2000）作为嵌段改性材料聚合新型弹性体材料。设计实验探讨整个工艺条件，结果表明:尼龙1211盐溶液PH值为8，60℃恒温搅拌1h，盐溶液抽滤并干燥后得到精制尼龙1211盐。弹性体材料采用两步法聚合而成，聚合时，在190℃恒温1.5h后泄压，聚合温度升至260℃，真空下聚合1h。　　分析研究尼龙1211以及改性体的主要性能有以下几个方面:　　1、拟合计算聚合物的结晶变化过程。尼龙1211等温时晶体是二维盘状生长，结晶活化能ΔE=-221.69KJ/mol。而共聚物的非等温结晶时分为两个阶段，在主结晶阶段，晶体是三维球晶结构生长的。而在次结晶阶段，晶体是一维纤维结构生长。求得尼龙1211及其共聚物的非等温时结晶活化能ΔE为-137KJ/mol、-139KJ/mol、-156KJ/mol以及-145KJ/mol。　　2、新型尼龙1211通过FTIR与1HNMR测试表明被成功聚合;WAXD测试聚合物的晶型由类α晶型向γ晶型转变;DSC、TGA测试聚合物的熔点与初始分解温度分别为178℃和393℃，显示较好的耐热性和热稳定性;DMA表明聚合物拥有低温韧性;根据力学性能与吸水率测试可知，聚合物不但具有优异机械性能而且有较低的吸水率。　　3、新型系列共聚物材料通过TGA、DSC与DMA测试表明，系列新型共聚物材料具有良好的耐热性、热稳定性及低温韧性;通过机械性能测试，共聚物的随着聚醚增加时柔韧性不断变得优异;改性后的系列聚酰胺弹性体的吸水率远低于常规聚酰胺。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 研究背景

1．1．1 短碳链聚酰胺简介

1．1．2 长碳链聚酰胺研究与发展现状

1．2 长碳链聚酰胺热塑性弹性体

1．2．1 热塑性弹性体概述与发展史

1．2．2 聚酰胺热塑性弹性体发展

1．3 聚酰胺弹性体加工及应用

1．4 课题研究的目的与意义

1．5 课题研究内容

第二章 新型号尼龙1211合成及性能分析

2．1 实验与方法

2．1．1 实验药品与设备

2．1．2 样品测试

2．2 结果与讨论

2．2．1 尼龙1211制备工艺

2．2．2 FTIR测试

2．2．3 1H NMR测试

2．2．4 DSC与TGA测试

2．2．5 WAXD测试

2．2．6 DMA测试

2．2．7 吸水率测试

2．2．8 机械性能测试

2．3 本章小结

第三章 新型号聚醚聚酰胺弹性体聚合及性能研究

3．1 实验与方法

3．1．1 实验药品与设备

3．1．2 样品测试

3．2 结果与讨论

3．2．1 聚酰胺弹性体制备

3．2．2 聚醚聚酰胺FTIR测试

3．2．3 聚醚聚酰胺1H NMR测试

3．2．4 聚醚聚酰胺TGA测试

3．2．5 聚醚聚酰胺DSC测试

3．2．6 聚醚聚酰胺WAXD测试

3．2．7 聚醚聚酰胺DMA测试

3．2．8 聚醚聚酰胺吸水率测试

3．2．9 聚醚聚酰胺力学性能测试

3．2．10 聚醚聚酰胺SEM测试

3．3 本章小结

第四章 新型号聚酰胺及聚醚聚酰胺型共聚物的结晶动力学研究

4．1 实验与方法

4．1．1 实验药品

4．1．2 等温结晶动力学测试

4．1．3 非等温结晶动力学测试

4．2 结果与讨论

4．2．1 尼龙1211等温结晶动力学研究

4．2．2 尼龙1211及其聚醚聚酰胺型共聚物非等温结晶动力学研究

4．3 本章小结

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

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