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超临界二氧化碳(SC-CO2)因其特殊的性能,被誉为“绿色溶剂”,自上世纪70年代以来,被广泛地应用于高分子聚合反应的研究。尼龙-46是高结晶度、高熔点的脂肪族聚酰胺,因其综合性能优良,被称为“超级尼龙”,主要用于汽车制造业和电子等行业。本文以1,4-丁二胺和1,6-己二酸为原料,在制得尼龙-46盐的基础上,在SC-CO2介质中进行缩聚反应,制备了尼龙-46。探索了几种不同的聚合工艺方法,以期得到高分子量的尼龙-46。应用差热分析(DSC)、热重分析(TG)、红外光谱分析(IR)和粘度法对尼龙-46样品的结构、性能和分子量进行了表征。研究得到如下结论:采用一步聚合法,考察了SC-CO2体系聚合条件对尼龙-46分子量的影响。适宜的聚合条件是,预聚180℃、1 h和后缩聚280℃、3.5 h,产物分子量是1.81×104,熔点为306.3℃。尼龙-46分子量与SC-CO2体系反应压力大致呈线性增长。两步聚合法在一步聚合法的基础上,对聚合物破碎后进行后聚合反应。与一步法相比,尼龙-46样品的分子量从1.81×104提高到2.2×104。在获得上述结果的基础上,进一步考察了尼龙-46盐中丁二胺过量和不同含水量对尼龙-46分子量的影响。结果表明,确丁二胺过量5%摩尔,尼龙-46盐含水质量百分数为70%,200℃预聚2h为较适宜的聚合条件。在此条件下,尼龙-46样品的分子量可达2.87×104,熔点为310.8℃。为了进一步提高尼龙-46分子量,必须打破密闭系统的缩聚平衡,消耗缩聚反应的副产物水,使用正硅酸乙酯TEOS)作为前躯体,与尼龙-46在SC-CO2密闭体系内进行同步聚合。研究结果表明,在尼龙-46样品分子量提高的同时,也获得了SiO2粒子。通过红外光谱分析(IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜分析(SEM)证实了SiO2粒子的结构并对其进行了表征。SiO2粒子的尺寸在几百纳米至微米,具有规整的球状形态,表面光滑,分散均匀。研究了尼龙-46样品的非等温结晶动力学。采用经Jeziorny修正的Avrami方程、Ozawa方程和莫志深法对结果进行了处理与分析,获得一些动力学参数。结果表明尼龙-46的非等温结晶过程的成核机理和生长方式并不单一