尼龍6共混材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、該文研究了尼龍6與SEBS共混材料在受限態(tài)下(尼龍6/氯化鈣絡(luò)合體)的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和物理性能.采用原位紅外研究了尼龍6酰胺基團(tuán)隨溫度和氯化鈣含量的變化,采用分子計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)尼龍6/氯化鈣的絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析,從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)探討了尼龍6/氯化鈣絡(luò)合反應(yīng)機(jī)理,并通過(guò)模擬紅外光譜和實(shí)驗(yàn)得到的紅外光譜進(jìn)行對(duì)照分析,驗(yàn)證了分子模擬尼龍6/氯化鈣絡(luò)合反應(yīng)機(jī)理的正確性.由于氯化鈣在增加尼龍6強(qiáng)度的同時(shí)降低了尼龍6的韌性,因此進(jìn)行了SEBS增韌尼

2、龍6/氯化鈣絡(luò)合體系的研究,通過(guò)DSC、FTIR、DMTA及高壓毛細(xì)管流變等方法探討了界面相互作用對(duì)尼龍6/SEBS/CaCl<,2>共混物相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能、熱性能和流變性能的影響.通過(guò)以上研究得到如下結(jié)論:1.在尼龍6中復(fù)合氯化鈣后,材料的拉伸模量提高,拉伸強(qiáng)度可比純尼龍6提高10Mpa以上,但沖擊強(qiáng)度有所降低;材料融體粘度隨氯化鈣含量的增加而逐漸增大;加入氯化鈣對(duì)尼龍6的熱分解溫度影響不大.2.通過(guò)DSC、X-衍射和DMTA等方法研

3、究發(fā)現(xiàn)加入氯化鈣能顯著提高尼龍6的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,降低尼龍6結(jié)晶溫度和熔融溫度,材料隨氯化鈣含量的增加逐漸變得透明.3.通過(guò)原位紅外分析進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),隨氯化鈣含量的增加,尼龍6的酰胺基團(tuán)中的N-H和C=O紅外吸收峰逐漸移向低波數(shù),而C-N紅外吸收峰則逐漸移向高波數(shù);測(cè)試過(guò)程中升高復(fù)合物樣品溫度,N-H紅外吸收峰向高波數(shù)有較大的移動(dòng),C-N向低波數(shù)有較大的移動(dòng),而C=O在整個(gè)溫度范圍都變化不大,表明各基團(tuán)在尼龍6/氯化鈣絡(luò)合體系中所處的

4、化學(xué)環(huán)境和受絡(luò)合反應(yīng)影響各不相同.4.采用分子計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),通過(guò)分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)尼龍6和氯化鈣的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了計(jì)算模擬.5.對(duì)PA6/SEBS-g-MAH共混體系FTIR分析表明,SEBS-g-MAH與尼龍6的相界面越大,消耗的MAH就越多,從結(jié)構(gòu)上證明共混后尼龍6和MAH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),從而提高了尼龍6和SEBS的界面相互作用力,增加了兩種材料的相容性.6.對(duì)PA6/SEBS/SEBS-g-MAH共混體系的流變性能研究表

5、明,PA6/SEBS共混體系表現(xiàn)出不相容體系的流變行為,體系粘度受高粘度成分控制.7.PA6/SEBS共混體系中界面相互作用弱,形成不均勻共混體系,在尼龍6從連續(xù)相到分散相的的相變過(guò)程中較大范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)結(jié)晶峰和熔融峰;PA6/SEBS-g-MAH共混體系界面相互作用較強(qiáng),SEBS-g-MAH能夠比較均勻的分散在尼龍6中,形成的分散顆粒比較均勻,共混物只在較小相變范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)結(jié)晶峰和熔融峰.8.單獨(dú)使用SEBS-g-MAH增韌尼龍6的

6、效果好于單獨(dú)使用SEBS,但都不能得到超韌尼龍6,將SEBS和SEBS-g-MAH配合使用,控制SEBS和SEBS-g-MAH的比例約為5,SEBS總量為20﹪時(shí)能夠制得缺口沖擊強(qiáng)度大于90kJ/m<'2>的超韌尼龍6.9.制備了PA6/SEBS/CaCl<,2>共混材料,材料性能體現(xiàn)出SEBS的增韌和氯化鈣增強(qiáng)的協(xié)同作用;當(dāng)氯化鈣含量為3﹪,SEBS含量為5﹪到10﹪,共混物的斷裂伸長(zhǎng)率能達(dá)到300﹪以上,大大高于純尼龍6以及相同比例