【摘 要】
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聚酰胺(PA)具有耐酸碱性、耐磨性和优异的力学性能,但聚酰胺的酰胺基团导致其在热氧环境下容易老化降解。稀土热稳定剂是—种环保、无毒、热稳定性优的新型热稳定剂,特别适合于热塑性加工温度高的聚合物材料。本文分别制备了芳香混合羧酸镧热稳定剂以及芳香族与脂肪族混合羧酸镧热稳定剂,通过红外光谱、扫描电镜、热分析、X射线衍射等测试方法对合成产物的组成和结构进行分析,探究了不同合成方式对芳香族混合羧酸镧产率和颗
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聚酰胺(PA)具有耐酸碱性、耐磨性和优异的力学性能,但聚酰胺的酰胺基团导致其在热氧环境下容易老化降解。稀土热稳定剂是—种环保、无毒、热稳定性优的新型热稳定剂,特别适合于热塑性加工温度高的聚合物材料。本文分别制备了芳香混合羧酸镧热稳定剂以及芳香族与脂肪族混合羧酸镧热稳定剂,通过红外光谱、扫描电镜、热分析、X射线衍射等测试方法对合成产物的组成和结构进行分析,探究了不同合成方式对芳香族混合羧酸镧产率和颗粒尺寸的影响,配体配比对芳香族与脂肪族混合羧酸镧产率、结构与性能的影响。同时将合成产物应用到PA66熔体纺丝过程中,研究了合成产物对PA66的抗黄变性能、热性能及可纺性的影响。主要研究结论如下:(1)本文专门设计合成的芳香族混合羧酸镧(PM-TML11)颗粒小于均苯四甲酸镧(PML)和偏苯三甲酸镧(TML)颗粒,且为棒状晶体,具有较大的比表面积和孔容,热稳定性优良。(2)均相沉淀法、溶液法和研磨法均可合成PM-TML11,其中,均相沉淀法的产率与溶液法相近,略低于低温固相法。均相沉淀法合成的PM-TML11比溶液法和研磨法合成的颗粒更小。(3)本文专门设计合成了具有不同晶体结构的系列芳香族与脂肪族混合羧酸镧配合物 PM-STL11、PM-STL21、PM-STL31 和 PM-STL41。其中,PM-STL11 和PM-STL21为棒状晶体,而PM-STL31PM-STL41接近纺锤状晶体。PM-STL在高温下,硬脂酸配体在350℃左右分解,而均苯四甲酸配体则560℃左右分解。(4)PM-STL在PA66熔体中较PML有更好的分散性,特别是且PM-STL31和PM-STL41分散效果尤其突出。(5)PM-TML11对PA66的抗黄变性能优于PML和TML,粒径小的镧配合物抗黄变效果更明显。均苯四甲酸配体含量高的PM-STL对PA66抗黄变效果更好。(6)PM-TML11提高了 PA66的结晶温度,降低了 PA66的热释放速率和总热释放量,间接改善了 PA66的热稳定性。(7)PM-TML11使PA66纤维的断裂强度与断裂伸长率分别增加了 21.74%和8.43%。热氧老化处理后PM-TML11改性PA66纤维断裂强度和断裂伸长率的保持率相对提高了 67.96%和25.31%,PM-TML11显示出优异的抗热氧化性能。
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