反应性微凝胶是指大小为1nm-1000nm的分子内交联的网状结构,表面或内部带有可以进一步反应的活性基团的微凝胶,如双键、羟基、羧基、氨(胺)基、环氧基或者卤素基团,它们可以在适当条件下与其他单体或大分子进行交联反应,形成非均相网状聚合物。尼龙6是一类应用最广泛的结晶性热塑性工程塑料。它具有耐磨、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异的性能,由于冲击强度低,限制了很多领域的应用,因此对尼龙增韧成为一个关键的问题。目前常用的方法是将无机填料、弹性体或塑料与尼龙6共混改性,这种方法可以提高尼龙6的冲击强度,但是由于两者相容性较差,效果不是很理想。反应性微凝胶作为一种有机纳米粒子与弹性体的结合体,在改善聚合物的流变性和力学性能具有重要的理论意义和应用前景,有望为尼龙6的增韧改性提供新的思路。本文采用乳液聚合制备了丙烯酸酯类反应性微凝胶,差示扫描量热仪(DSC)、动态光散射(DLS)、红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)手段对反应性微凝胶粒子的结构形态进行了表征,将不同含量的反应性微凝胶与尼龙6进行熔融共混。利用差热扫描量热仪(DSC)研究了反应性微凝胶与尼龙6共混物的等温结晶与非等温结晶过程,通过结晶动力学研究高聚物的结晶行为,考察不同含量的反应性微凝胶对尼龙6结晶行为的影响,分析结果如下:(1)采用Avrami方程,Arrhenius理论以及Hoffman理论分析描述了反应性微凝胶/尼龙6共混物的等温结晶过程,得到了尼龙6和共混物的结晶速率常数Z和Avrami指数n,反应性微凝胶使尼龙6的成核过程和球晶生长机理发生了变化;反应性微凝胶的加入降低了尼龙6的结晶速率,但ΔE值并不是随着反应性微凝胶的增加而线性增大,当反应性微凝胶的含量达到30%时,ΔE值最大;当反应性微凝胶的含量在20%,30%时,尼龙6共混物的成核参数Kg值随反应性微凝胶的含量增大而增大,当反应性微凝胶的含量继续增大到40%,50%时,Kg的值逐渐减小,即反应性微凝胶的含量达到30%时,Kg值最大。(2)对反应性微凝胶/尼龙6共混物的等温结晶熔融行为分析发现,尼龙6及20%,30%的反应性微凝胶含量的共混物在186~194℃范围内都呈现三重熔融峰,而当反应性微凝胶含量为40%以上时熔融行为表现为双重峰,反应性微凝胶/尼龙6共混物的平衡熔点高于纯尼龙6的平衡熔点,晶片厚度增加,说明反应性微凝胶的加入,有助于尼龙6晶体完善程度增加,结构趋于稳定。(3)通过Jeziorny法、Ozawa法和Mo法三种理论模型处理尼龙6和反应性微凝胶/尼龙共混物的非等温结晶动力学过程,Jeziorny方法能够处理尼龙6结晶过程的初始阶段,Ozawa方法不适合处理尼龙6的非等温结晶过程,存在较大的偏差,而Mo法方程比较适合处理尼龙6及其反应性微凝胶/尼龙6的非等温动力学,结果表明,反应性微凝胶的加入,使尼龙6的成核过程和球晶生长机理发生了变化,造成成核过程和球晶生长机理更加复杂,反应性微凝胶的加入降低了尼龙6的结晶速率。由Kissinger方程的得到反应性微凝胶/尼龙6共混物的结晶活化能比尼龙6高,当反应性微凝胶的加入量为30%时,ΔE的值最小。