论文部分内容阅读
尼龙6(PA6)是一种综合性能较好的工程塑料,但一般聚合得到的尼龙树脂分子量低,而作为工程塑料对其分子量的要求较高;另外由于尼龙具有优异的阻隔性而广泛用于制备中空容器,但一般聚合得到的PA熔体粘度低难以直接吹塑成型。本论文采用熔融扩链反应法制备出高粘度尼龙6,并利用乌式粘度计、熔融指数仪、毛细管流变仪、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等对PA6及其扩链产物的特性粘度、端基含量、熔融指数、形态结构、力学性能、流变性能和结晶性能等方面进行了研究。特性粘度、端基含量、熔融指数和力学性能的研究结果表明,选用环氧树脂(EP)和二噁唑啉(BO)为扩链剂时,EP的扩链效果比较好,随着EP用量的增加,端基含量一直在降低,而PA6的特性粘度明显提高,2.5wt%的EP可使PA6的最大特性粘度达到1.35dL/g,其熔融指数为5.66 g/10min,当EP用量超过2.5wt%时,PA6的挤出困难;BO为扩链剂时,BO的用量存在最佳值,1.5wt%的BO可使PA6的最大特性粘度达到1.17dL/g,随着BO用量的增加,PA6的端氨基含量基本不变,端羧基含量一直在减少;经BO和EP扩链后的PA6,其力学性能都表现为缺口冲击强度明显提高,而拉伸强度变化不大。对PA6/EP共混体系的流变行为研究发现,PA6及其扩链产物均为假塑性流体,并表现出切力变稀现象。经EP扩链后的PA6熔体粘度明显提高,随着EP用量的增加,稠度(K)增大,非牛顿指数(n)逐渐减小,即熔体流动行为偏离牛顿型流体的程度增大。体系的粘流活化能随着EP含量的增加整体上呈现下降趋势,对温度的敏感性下降。采用差式扫描量热仪研究了PA6及PA6/EP共混体系的结晶动力学和熔融行为。等温结晶动力学研究结果表明:Avrami方程能很好地描述其等温结晶过程,EP的加入降低了PA6的结晶速率,阻碍了晶核的生长。用Hoffman-Weeks理论得出PA6/EP共混体系的平衡熔点低于纯PA6的平衡熔点,说明EP的加入降低了PA6的结晶完善程度。非等温结晶研究结果表明:经Jeziorny修正的Avrami方程和Mo法均适合处理PA6及PA6/EP共混体系的非等温结晶过程。在同一降温速率下,扩链后PA6的结晶速率常数Z c1与纯PA6相比有所降低,要想达到相同的结晶度,扩链后PA6的降温速率需大于纯PA6的降温速率,说明EP的加入降低了晶体的生长速率,阻碍了晶核的生长。