论文部分内容阅读
半芳香尼龙聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)以其优异的阻隔性能在高阻隔功能包装材料上显示出巨大的发展潜力和市场前景,但是其韧性和加工性能不佳,加之其主要原料间苯二甲胺生产技术被国外垄断,限制了尼龙MXD6的应用和推广,急需改善其韧性和加工性能,降低其成本。一般采用的共混改性方法适合于尼龙MXD6用作结构材料,但是在用作包装薄膜材料时,受制于添加物的尺寸大小和基体的相容性等因素,共混改性在一定程度上不利于其推广应用。而共聚改性则可以实现一定程度上的性能可调节性,弥补共混改性中的不足之处。本课题从合成尼龙MXD6的中间体出发,通过高温高压溶液法引入尼龙6链段,制备了半芳香共聚尼龙MXD6/6。研究了不同己内酰胺投料比制备的共聚尼龙MXD6/6的相关性能,并通过压延法制备了尼龙MXD6/6薄膜材料,考察了尼龙6共聚链段的引入对尼龙MXD6的性能影响。论文的主要内容如下:1、以间苯二甲胺、己二酸、水为原料,合成了制备尼龙MXD6的重要中间体己二酸间苯二甲胺盐(尼龙MXD6盐),探索并优化了尼龙MXD6盐的合成工艺条件,通过红外光谱和核磁氢谱确定了产物的结构且具有一定纯度,TG和DSC测试表明合成的尼龙MXD6盐在203℃开始聚合反应,最大分解速率温度为401℃,可以满足聚合需要。2、以自制尼龙MXD6盐、己内酰胺等为原料,通过高温高压溶液法制备了不同己内酰胺投料比的尼龙MXD6/6共聚物,探究并优化了聚合工艺参数并对制备的尼龙MXD6/6进行了基础性能的表征。结果表明:尼龙6链段的引入会破坏尼龙MXD6分子链的规整性,使其结晶性能降低,降低尼龙MXD6的熔点和玻璃化转变温度,提高尼龙MXD6的韧性、加工性能,但是损失了一定的力学强度、热稳定性。在己内酰胺投料比为10%时,共聚尼龙MXD6/6相较于均聚尼龙MXD6,断裂伸长率和无缺口简支梁冲击强度分别提升了104.86%和68%,但是拉伸强度和弯曲强度分别降低了5.87%和17.42%,玻璃化转变温度降低了7℃,熔点降低了23℃,热变形温度降低了6.4℃。且随着己内酰胺投料比的增加,上述提升或降低的幅度增大。3、通过压延法制备了尼龙MXD6/6薄膜材料,并对薄膜材料进行氧气阻隔性能、拉伸性能、透光率以及雾度测试。结果表明:尼龙6链段的引入会使尼龙MXD6阻隔性能、拉伸强度、雾度降低,但是会使断裂伸长率和透光率提高。