论文部分内容阅读
本文采用4,4-二氨基二环己基甲烷(PACM)及其衍生物3,3-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(MACM)与十二烷二酸(DDA)、己二酸(ADA)及其混合物构成缩聚体系,通过高温高压熔融缩聚的方法合成了一系列的透明尼龙材料。在对整个合成工艺进行优化,得到最佳工艺参数的基础之上,对其分子结构,如特性黏数、异构体含量等因素与产物性能,如热性能、力学性能、光学性能等之间的关联进行了系统的研究。研究表明：合成过程中的工艺参数如平衡温度、平衡时间和平衡压力对最终产物的特性黏数具有重要影响,平衡温度低,平衡时间适中,平衡压力略低(真空度略高)将有利于合成高粘度的尼龙产品,因而经过优化之后,对于NylonPACM12、NylonPACM6、NylonPACM6-12,其最佳的平衡温度分别为：270℃、300℃、300℃；最佳平衡压力分别为：-0.08MPa、-0.08MPa、-0.1MPa;最佳平衡时间要根据产品想要获得的黏数水平而定。类似的,对于NylonMACM12与NylonMACM6-12其最佳的平衡温度分别为：270℃、270℃；最佳平衡压力分别为：-0.1MPa、-0.1MPa;最佳平衡时间同上。在平衡温度确定了之后,平衡压力和平衡时间是相互配合影响产品黏数的,比如降低平衡压力、缩短平衡时间与提高平衡压力、适当增加平衡时间可以得到特性黏数相同的产品。对于PACM整个系列产品,只有NylonPACM6与反反式异构体含量达到50%的NylonPACM12是结晶材料,其余皆处于无定形状态,具有良好的透明性。其中混合酸产品的透明性最为优越可以达到90.5%光透过率的变化与产品的分子量没有直接关联。对于NylonPACM12而言,tt-PACM异构体含量越多,产物的玻璃化转变温度越高,变化范围在125-140℃之间,其余各产品玻璃化转变温度变化不大。在对于PACM系列产物力学性能表征的过程中,NylonPACM6-12的拉伸模量和拉伸强度均比NylonPACM12高,分别在1600MPa和80MPa左右,但是其冲击强度(7KJ/m2)与NylonPACM12 (11KJ/m2)相比有所降低。对于NylonPACM12而言,tt-PACM的含量对其力学性能也有重要影响,研究表明反反式异构体含量越多,产物的抗冲击性能就越好。NylonMACM12的玻璃化转变温度介于NylonPACM12与NylonPACM6之间,为148℃左右。而NylonMACM6-12的玻璃化转变温度则随着ADA含量的增加而逐步增加,并且这两种产品的热稳定性相对于PACM尼龙而言都略有提升。对于力学性能,MACM尼龙产物拉伸模量和拉伸强度随着分子结构中ADA含量的增多有明显的提升,而断裂伸长率与冲击强度却呈现出相反的趋势,屈服应变的变化各个样品没有明显的差别。综合来看其力学性能不如PACM尼龙表现良好。如同NylonPACM6-12一样,混合酸的加入极大改善了尼龙材料的光透过率,NylonMACM6-12的光透光率在550nm波长条件下的平均水平提高到91%以上,这是所有制备尼龙产品当中光透过率最高的产品系列总体来看,PACM系列尼龙的综合性能比MACM系列尼龙优异,适用范围更广。