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衣康酸是一种不饱和有机酸,常温下为白色无味晶体,化学性质十分活泼,可以进行自身结合,也可以和不同的单体共聚合,是聚合物生产中的一种重要中间体。广泛应用于合成纤维、合成树脂、农药、塑料、橡胶、涂料及表面活性剂、离子交换剂、润滑油添加剂等工业领域。自从1992年我国实现了衣康酸的工业化生产后,衣康酸的应用在我国得到了蓬勃的发展,但是和发达国家相比,还有一定差距。为了扩大衣康酸的用途,研究聚酰胺结构与性能的关系,改善尼龙-66纤维的综合性能,我们将衣康酸应用到聚酰胺的合成及接枝改性中。 首先,我们以衣康酸加氢产物甲基丁二酸为单体,与己二胺成盐后进行聚合,得到新型聚酰胺PA6M(poly[hexylene methyl succinamide]);通过Meerwein反应合成出苯基丁二酸,将其与己二胺成盐后进行聚合,得到PA6P(poly[hexyl phenyl succinamide]);讨论了聚合条件对PA6M分子量的影响;用红外光谱验证了PA6M的结构;研究了PA6M的熔融结晶、热降解行为和结晶形态及其形成条件,得到了以下结论: 1.以马来酸酐进行Meerwein反应,使用Ti(Ⅲ)盐作还原剂,合成出苯基丁二酸,其收率为67%;以苯基丁二酸为原料与己二胺成盐,尝试用多种聚合方法合成PA6P,却很难得到高分子量的聚合物。 2.PA6M的聚合过程实际上是熔融缩聚-固相后聚合的过程,固相后聚合过程中,在190～230℃的温度范围内,聚合物分子量随温度的升高而降低;在190℃时聚合物分子量随固相后聚合反应时间的延长而增大,但是时间过长时,得到的聚合物呈黄褐色,说明聚合物发生了热氧化降解,因此固相后聚合时间不宜过长,最佳固相后聚合反应条件为190℃、10h。 3.通过FTIR谱图分析确定了产物的结构;WAXD分析结果显示PA6M是结晶性聚合物,计算出其结晶度为43.44%;通过DSC分析,测得PA6M的熔融温度为245.6℃;通过TG和DTG分析,在氮气气氛中,PA6M的起始热降解温度为298.1℃,热降解过程为一步反应。 4.用PLM研究了从185～220℃范围等温熔体结晶时PA6M的结晶形态与生成条件,发现PA6M在185～190℃范围内结晶时,可得到放射状混合球晶;在205～220℃范围内,可得到PA6M的负光性放射状球晶;在195～200℃范围内,上述两种球晶可同时出现。 另外,我们以衣康酸为接枝单体,研究了其与尼龙-66纤维的接枝共聚反应。通过几种引发剂的对比实验,筛选出过硫酸钾/硫酸引发体系为衣康酸与尼龙-66