论文部分内容阅读
尼龙树脂作为用量最多的工程塑料，广泛应用于汽车制造、电子电器、机械设备、航空航天、体育器械等领域，与其它尼龙相比，尼龙11由于其原料来源于可再生蓖麻而备受人们关注，且具有较低吸水性、优良的尺寸稳定性及耐低温性等优点，主要用作汽车输油管管道和煤气工程等方面。但作为工程塑料尼龙11存在韧性差的缺陷，通常采用热塑性弹性体对其进行增韧。然而非极性的热塑性弹性体与极性的尼龙11是不相容的，因此，提高共混物组分之间的相容性是关键问题。针对以上问题，我们采用11-氨基十一酸为单体，在熔融聚合制备尼龙11的同时，添加POE-g-MAH对其进行改性；除了对其结构、物理机械性能等进行研究外，还对其流变性能、熔融行为和结晶过程进行了研究。主要研究结果如下：1.采用原位熔融聚合法制备了尼龙11/POE-g-MAH二元共混物将11-氨基十一酸与POE-g-MAH按照不同比例进行混合，采用原位熔融聚合的方法制备了尼龙11/POE-g-MAH二元共混物。使用扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征；使用差示扫描量热分析(DSC)对其热性能进行了研究；测定了共混物的力学性能及吸水率和吸油值。研究结果表明原位聚合方法适于制备综合性能优异的尼龙11/POE-g-MAH二元共混物。2.尼龙11/POE-g-MAH二元共混物的流变性能研究研究表明尼龙11/POE-g-MAH二元共混物为假塑性流体，表现为切力变稀现象，且同一温度下，非牛顿指数随POE-g-MAH含量的增高而减小；在同一剪切速率下，POE-g-MAH含量不高于10wt%时，共混材料的剪切应力均低于纯PA11。但随着POE-g-MAH含量的增加，共混材料的剪切应力整体趋于增大，在POE-g-MAH含量增高至20wt%时，剪切应力甚至略高于纯PA11；尼龙11及其共混材料的粘流活化能随剪切应力的增大而降低，说明在恒定剪切应力下其可在较宽的温度范围内加工、成型。3.探讨了尼龙11/POE-g-MAH共混物的熔融行为和结晶动力学过程POE-g-MAH在共混物中起到了异相成核的作用，同时发现POE-g-MAH的加入未改变尼龙基体的晶型。采用经典结晶动力学方程对尼龙11及其共混物的结晶动力学进行了研究。结果表明：Avrami方程能很好的描述尼龙11及其共混物的等温结晶动力学过程，而经过Jeziorny修正过的Avrami方程及Mo法则能很好地描述非等温结晶动力学。在实验的基础上，拟合得到了结晶动力学参数。同时还利用Hoffman-Weeks公式和Hoffmann-Lauritzen理论求得了共混物的平衡熔点和非等温过程中的结晶活化能。