透明共聚酰胺DMDC10/11的合成与表征

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透明聚酰胺是一种特殊的聚酰胺,具有优异的机械强度、透光率和尺寸稳定性,在食品包装、高档体育器材、精密光学仪器等领域有着广泛的应用。透明聚酰胺的制备技术大都掌握在发达国家手中,国内生产近乎空白,所需产品大部分需要从国外购买,而且价格昂贵。本文以3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷(DMDC)、癸二酸、11-氨基十一酸为单体,以去离子水为介质,采用一步熔融缩聚的方法成功制备出透明共聚酰胺DMDC10/11。通过研究预聚反应和终聚反应对产物特性粘度的影响,确定了11-氨基十一酸物质的量含量为30%时的最终工艺条件。并对共聚酰胺DMDC10/11的结构、热性能、流变性能和力学性能等进行了研究。1.通过红外光谱法分析表明,得到的产物是酰胺产物。利用分光光度计测得透明共聚酰胺DMDC10/11的透光率在90%左右,具有出色的光学性能。通过偏光显微镜照片和DSC结晶曲线的分析,初步证明透明共聚酰胺DMDC10/11是结晶度很低的聚合物。2.共聚酰胺DMDC10/11的热性能测试表明:11-氨基十一酸物质的量含量由0%增加到40%时,透明共聚酰胺DMDC10/11的玻璃化温度由165℃下降到126℃,熔融温度也呈现出下降的趋势;透明共聚酰胺DMDC10/11的热降解过程为一步降解;使用Coats-Redfern积分法求得了热降解活化能分别为:585.84kJ/mol、568.47kJ/mol、648.71kJ/mol、590.78kJ/mol、570.08kJ/mol,具有优异的热稳定性。3.共聚酰胺DMDC10/11的流变性能测试表明:透明共聚酰胺DMDC10/11熔体是假塑性流体。相同温度下,共聚酰胺DMDC10/11的表观粘度随着剪切应力和剪切速率的增大而降低;温度升高,表观粘度对剪切应力的敏感程度减弱。相同的剪切速率下,共聚酰胺DMDC10/11熔体的表观粘度随着温度的升高而降低;剪切速率增大,粘流活化能降低,表观粘度对温度的敏感程度减弱。4.共聚酰胺DMDC10/11的力学性能测试表明:当11-氨基十一酸物质的量含量从0%增加到40%时,透明共聚酰胺DMDC10/11的拉伸强度降低了12%,断裂伸长率提高了216%;缺口冲击强度下降了20%;弯曲性能和吸水率变化不大;共聚酰胺DMDC10/11具有良好的耐溶剂性。
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