半芳香族耐高温共聚酰胺PA10T/11的合成与表征

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随着工业技术的不断发展,耐高温聚酰胺在生产生活中正在发挥着越来越重要的作用。本课题实验选择癸二胺、对苯二甲酸和氨基十一酸作为反应单体,采用熔融缩聚法和一步法聚合工艺,制备出PA10T/11共聚酰胺。PA10T/11共聚酰胺的反应单体癸二胺和氨基十一酸来源于蓖麻,具有很高的绿色环保与可持续发展价值。通过研究预聚反应和熔融增粘反应工艺条件对产物特性粘度的影响,确定了最佳的工艺条件。并且通过差示扫描量热、热重分析、动态力学测试等表征手段对PA10T/11共聚酰胺的耐热性能、力学性能和非等温结晶行为进行了测试与研究。PA10T/11共聚酰胺的耐热性能测试结果表明,当氨基十一酸的添加量为0~20wt%时,PA10T/11共聚酰胺可以满足耐热使用要求。与其他耐高温聚酰胺相比,在成功保证耐高温性能的前提下,PA10T/11共聚酰胺的熔点和热分解温度之间的温度窗口较宽,为进一步的成型加工和改性提供了较为宽松的条件。PA10T/11共聚酰胺的力学性能测试结果表明,氨基十一酸含量从0wt%增加到50wt%,PA10T/11共聚酰胺的拉伸强度提高约30%,断裂伸长率提高约400%,弯曲强度下降约18%,弯曲模量下降约40%,缺口冲击强度提高约88%,无缺口冲击强度提高约115%;吸水率呈现上升趋势,但是与脂肪族聚酰胺相比,仍处于较低的水平。通过Jeziorny法和Mo法对PA10T/11共聚酰胺的非等温结晶行为进行研究发现,PA10T/11共聚酰胺的Avrami指数较大,而且有很大的波动,表明在非等温条件下PA10T/11共聚酰胺的结晶成核和结晶生长较为复杂,这可能是由于成核机理同时包括均相成核和异相成核所致。并且Mo法更适合描述半芳香族聚酰胺的非等温结晶过程。
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